Что такое космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман?

Статья предназначена для учащихся с 5 по 8 классы.

Космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман является новым астрономическим обсерваторием NASA. Этот телескоп будет исследовать обширные участки космоса, помогая астрономам отвечать на вопросы о темной энергии, темной материи, экзопланетах и многом другом.

Слова, которые нужно знать

Астрономия: раздел науки о космосе, который применяет физику и математику для изучения Вселенной.

Точка Лагранжа: позиция в космосе, где гравитационные силы двух тел, таких как Солнце и Земля, сбалансированы. Эта точка создает «орбитальную парковку», где для поддержания положения космического аппарата требуется минимальное количество топлива.

Инфракрасный свет: свет, который полностью невидим для человеческого глаза, но может ощущаться как тепло. Это область электромагнитного спектра, где длины волн длиннее видимого красного света, но короче микроволн.

Темная энергия: загадочная сила, вызывающая ускоренное расширение Вселенной.

Экзопланета: планета, находящаяся за пределами нашей солнечной системы.

Темная материя: загадочное гравитационное «клей», удерживающее космические структуры вместе.

Запуск космического телескопа имени Нэнси Грейс Роман запланирован на 30 августа 2026 года. Он будет запущен с ракеты SpaceX Falcon Heavy с Пускового комплекса 39A в Космическом центре Кеннеди в Флориде.

Телескоп будет находиться на орбите примерно в 930 000 миль (1,5 миллиона километров) от Земли, в специальной зоне, известной как вторая точка Лагранжа Солнце-Земля (L2). Это гравитационное «сладкое место» идеально подходит для получения неограниченных видов на Вселенную.

Космический телескоп Роман будет использовать инфракрасный свет для исследования космоса, проникая сквозь пыль и охватывая огромные расстояния. Его основной зеркальный элемент имеет диаметр 2,4 метра (7,9 фута), что позволяет собирать большое количество света. Чем больше света, тем более детализированные изображения.

Основное зеркало будет направлять свет на два научных инструмента Романа: Широкополосный инструмент и Коронаграф.

Широкополосный инструмент — это инфракрасная камера с разрешением 300 мегапикселей. Она позволяет ученым заглянуть далеко в прошлое, поскольку свет, захваченный камерой, путешествовал миллиарды лет, прежде чем достичь инструмента. Изучение ранних этапов Вселенной поможет понять, как она расширялась на протяжении своей истории, и даст подсказки о том, как она может развиваться в будущем.

Коронаграф использует технологию, которая блокирует блики от звезд, позволяя астрономам видеть планеты, находящиеся в орбите вокруг них. Этот инструмент является самым мощным коронаграфом, когда-либо запущенным в космос, и позволит астрономам обнаруживать планеты, которые почти в миллиард раз тусклее своей звезды.

Ученые, использующие космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман, сосредоточатся на трех основных областях: темной энергии, экзопланетах и темной материи.

Темная энергия представляет собой загадочную часть Вселенной. Ученые не уверены в ее природе, но предполагают, что она составляет около 68% от общего содержания Вселенной. Считается, что именно она отвечает за ускоренное расширение нашей Вселенной. Однако недавние наблюдения показывают, что давление от темной энергии со временем изменяется. Ученые надеются, что телескоп Роман поможет разгадать тайну истинной природы темной энергии.

Экзопланеты — это планеты, находящиеся за пределами нашей солнечной системы. Ученые обнаружили более 6000 экзопланет, но предполагают, что может существовать миллиарды других. Большинство из обнаруженных экзопланет значительно отличаются от планет нашей солнечной системы. Ожидается, что Роман найдет больше необычных экзопланет и поможет астрономам выявить планеты в обитаемой зоне своих звезд, что является ключом к поиску планет, подобных Земле.

Темная материя — это невидимое вещество, удерживающее Вселенную вместе. Ученые не знают, из чего состоит темная материя. Телескоп Роман позволит ученым заглянуть в прошлое, чтобы проследить, как образовались галактики и их скопления. Если темная материя состоит из тяжелых, медлительных частиц, она будет легко сгруппироваться, и Роман должен увидеть формирование галактик на ранних этапах космической истории. Если же темная материя состоит из легких, быстро движущихся частиц, это займет больше времени для формирования групп и развития крупных структур. Если астрономы смогут уточнить кандидатов на частицы темной материи, мы будем на шаг ближе к их прямому обнаружению в экспериментах на Земле.

Нэнси Грейс Роман была первым главным астрономом NASA и первой женщиной-руководителем в агентстве. Она выступала за создание первого космического телескопа — телескопа Хаббла. Роман принимала участие в каждом важном решении, касающемся телескопа, от его финансирования до места строительства и деталей его инструментов. Ее жизненно важная роль в реализации проекта сделала ее известной как «мать телескопа Хаббла».

Нэнси Роман родилась 16 мая 1925 года в Нэшвилле, штат Теннесси, и умерла 25 декабря 2018 года.

Более тысячи техников и инженеров собрали телескоп Роман из миллионов отдельных компонентов. Вот несколько примеров профессий, которые способствовали созданию нового космического телескопа NASA:

Техник по инструментам: эти эксперты устанавливают, калибруют и обслуживают датчики и системы управления. Они решают проблемы, которые могут возникнуть с деликатными системами и оборудованием. Эта карьера часто начинается с ученичества или практического обучения под руководством опытных техников. Обычно требуется степень младшего специалиста.

Механический инженер: эта область инженерии сосредоточена на сложных машинах и двигателях. Механические инженеры проектируют, строят, тестируют и улучшают механические системы. Они играют ключевую роль в создании сложной обсерватории, такой как космический телескоп Роман. Карьера в инженерии требует глубокого понимания математики и решения сложных задач и обычно требует высшего образования.

Астрофизик: эти ученые изучают физику Вселенной. Им интересно, как началась Вселенная, как она развивается и как функционирует. Чтобы стать астрофизиком, требуется высшее образование.

NASA также нужны специалисты в области фотографии, управления, социальных медиа, видеографии и многом другом. Узнайте о некоторых людях, которые сделали возможной миссию Роман!