Американское космическое агентство NASA создало телескоп «Нэнси Грейс Рóман» для прямого фотографирования планет у других звезд. Ученые планируют с его помощью открыть тысячи новых миров, включая холодные планеты, и впервые получить их снимки. Подробности о конструкции и задачах обсерватории опубликованы в открытых материалах Института астрономии имени Макса Планка, а сам запуск назначен на 30 августа 2026 года.
Космический телескоп «Рóман» — это результат почти десятилетней работы NASA. Его назвали в честь Нэнси Грейс Роман, которая во многом определила облик современной американской космической науки и стояла у истоков знаменитого «Хаббла». Новая обсерватория отправится в точку Лагранжа L2, это особое место в полутора миллионах километров от Земли, где притяжение Солнца и нашей планеты уравновешивается, так что аппарату почти не нужно тратить топливо для удержания позиции. Дорога к этой точке займет около 90 дней, и первые научные снимки ожидаются в начале 2027 года.
Главное зеркало «Рóмана» диаметром 2,4 метра такое же, как у «Хаббла», но его широкоугольная камера гораздо чувствительнее и охватывает в сто раз большую площадь за один кадр. За пять лет работы телескоп сможет снять участок неба в 50 раз больше, чем «Хаббл» за три десятилетия. Вместе с телескопом «Евклид» он будет искать темную материю, а также заниматься охотой за экзопланетами. Для этого ученые используют два косвенных метода. Первый — транзитный: когда планета проходит перед своей звездой, светило чуть-чуть тускнеет, и по этим изменениям можно обнаружить около ста тысяч новых миров. Второй — микролинзирование, основанное на искривлении света далекой звезды гравитацией планеты; таким способом надеются найти еще примерно тысячу объектов.
Но главная гордость телескопа — это прибор под названием коронограф (CGI). Он позволяет не просто догадываться о существовании планеты, а увидеть ее напрямую. Корнограф ставит специальную маску, чтобы закрыть ослепительный свет звезды, и тогда рядом становятся видны более тусклые тела, планеты.
Раньше так удавалось снимать только очень горячие газовые гиганты, которые сами светятся в инфракрасном диапазоне. Новая система рассчитана на более холодные и небольшие миры, которые отражают свет своей звезды. С Земли такая планета выглядит в миллиард раз тусклее звезды, примерно как разница между Солнцем и Юпитером. Технически «Рóман» должен превзойти современные возможности в тысячу раз по чувствительности.
Для этого все зеркала, фильтры и маски внутри коронографа должны быть выставлены с фантастической точностью. Институт Макса Планка в Гейдельберге разработал специальные оптомеханические блоки — прецизионные механизмы юстировки (PAM). Они управляют наклоном оптических элементов с погрешностью не более 40 миллисекунд дуги за восемь часов.
Чтобы представить эту точность: такой угол соответствует наблюдению отдельного человека в Лос-Анджелесе из Гейдельберга. Инженеры изготовили шесть летных образцов для космоса и еще шесть для наземных испытаний. Одна из моделей выдержала более 27 тысяч движений, вдвое больше, чем потребуется в реальном полете, чтобы убедиться в надежности. Ведь после запуска починить телескоп уже не удастся, в отличие от «Хаббла», к которому летали астронавты.
Кроме того, в приборе применена адаптивная оптика, технология, которую обычно используют на земных телескопах для борьбы с дрожанием атмосферы. В космосе воздуха нет, но вибрации и температурные деформации самого аппарата все равно искажают картинку. Маленькое деформируемое зеркало исправляет эти помехи в реальном времени, хотя на борту аппарата вычислительные мощности ограничены, и это было отдельной сложной задачей. Если эксперимент с коронографом удастся, он станет важным шагом к фотографированию каменистых планет вроде Земли, но для этого потребуется уже гораздо более крупный телескоп с зеркалом от 6 метров.
Управление научной работой координирует специальный комитет NASA с участием специалистов из США, Японии и Европы. После выхода на орбиту в точке L2 настройка всех систем займет три месяца. Астрономы планируют долгосрочные исследования, например, обзор плоскости нашей Галактики в поисках неизвестных планет и черных дыр, такие проекты будут длиться годами.
Если все пойдет по плану, «Рóман» станет первым космическим телескопом, способным напрямую фотографировать холодные и относительно небольшие экзопланеты, похожие на газовые гиганты нашей Солнечной системы. Его коронограф откроет новую эру в наблюдениях, позволив различать объекты, которые в миллиард раз слабее своих звезд. Даже если до снимков землеподобных миров еще далеко, этот проект даст бесценный опыт для создания будущих обсерваторий, которые уже будут искать вторую Землю. А пока «Рóман» готовится к старту.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
