«Роман» уже в пути: как космический телескоп НАСА раскрывается в космосе и почему это важнее запуска

Космический телескоп Нэнси Грейс Роман уже удаляется от Земли, но запуск был лишь вступительной сценой. С момента старта 30 августа НАСА раскрывало обсерваторию шаг за шагом: сначала солнечные панели и солнцезащитный экран, затем остронаправленную антенну, а потом и защитный козырёк, который будет оберегать поле зрения телескопа. Почему же после того, как ракета выполнила свою работу, требуется столько хореографии?

Потому что «Роман» не сможет начать свои обзоры, пока космический аппарат не научится питать себя энергией, связываться с Землёй и удерживать нежелательное тепло и свет вдали от своих инструментов. Эта последовательность — инженерная история, но она же — начало науки. Каждое успешное развёртывание устраняет ещё одно условие, которое могло бы помешать телескопу увидеть слабую вселенную, для изучения которой он был построен.

Обсерватория должна была стать больше, чем обтекатель ракеты

«Роман» покинул Землю в компактной форме, требуемой для его ракеты-носителя Falcon Heavy. НАСА сообщает, что солнечные панели и солнцезащитный экран раскрылись примерно через час и 23 минуты после запуска. Панели обеспечивают питание, а экран помогает поддерживать чувствительные системы обсерватории в нужном тепловом режиме.

Затем космический аппарат открыл остронаправленную антенну. Её ширина составляет около 5,6 фута, но весит она всего 24 фунта благодаря углеволоконной конструкции. Это необычное сочетание имеет значение, потому что «Роман» должен нести крупную систему связи, не таща при этом лишнюю массу до самого пункта назначения.

Антенна будет передавать данные «Романа» на наземные станции в Нью-Мексико, Австралии и Японии. По данным НАСА, система способна передавать данные со скоростью до 500 мегабит в секунду. Телескоп, который проводит обзоры огромных участков неба, соберёт колоссальный объём информации; увидеть далёкую галактику полезно лишь в том случае, если наблюдение сможет дойти до учёных, которые будут его анализировать.

Что на самом деле делает козырёк?

Следующим этапом стало раскрытие защитной крышки апертуры «Романа» — большого козырька-солнцезащитного экрана, выпущенного тремя штангами. Он предназначен для того, чтобы не пропускать нежелательный свет в отверстие телескопа и помогать защищать главное зеркало от окружающей среды вокруг аппарата.

Это легко принять за косметическую деталь. Это не так. Инфракрасные наблюдения уязвимы к теплу, и слабые источники могут исчезнуть, когда рассеянный свет повышает фон. Козырёк — часть самой системы наблюдений: он помогает создать тёмные, стабильные условия, в которых детекторы «Романа» смогут измерять очень слабые сигналы.

Вопрос не просто в том, может ли телескоп раскрыться. Вопрос в том, может ли он раскрыться в достаточно тихой среде для измерений, которые последуют дальше.

Почему «Роман» направляется к L2?

«Роман» совершает примерно трёхмесячное путешествие к точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, примерно в миллионе миль от Земли. В L2 гравитация Солнца и Земли в сочетании с движением аппарата позволяет «Роману» следовать за Землёй вокруг Солнца по стабильной гало-орбите, не расходуя топливо так быстро, как это было бы в другом месте.

Это расположение также даёт обсерватории широкий, относительно беспрепятственный обзор неба. Земля не будет раз за разом проходить перед её целевым полем, а Солнце, Земля и Луна смогут оставаться на защищённой стороне аппарата. Для инфракрасного телескопа такая тепловая конфигурация — одна из причин, по которой L2 полезна.

Таким образом, пункт назначения «Романа» определяет то, что он может увидеть. Орбита — это не адрес, выбранный после того, как наука завершена; это одно из условий, делающих науку возможной.

Первые изображения ещё впереди

НАСА описывает период между запуском и началом научных операций как ввод в эксплуатацию. Инженеры включают системы, настраивают их, калибруют инструменты и проверяют, что обсерватория работает так, как ожидалось. Инструмент Coronagraph Instrument уже включён, и НАСА сообщает, что Wide Field Instrument последует после дополнительных приготовлений. Кампания ввода в эксплуатацию, как ожидается, продлится около трёх месяцев, а первые изображения предполагаются в начале 2027 года.

Это ожидание может показаться долгим после зрелища запуска, но именно здесь миссия становится заслуживающей доверия. «Роман» создан для обзора инфракрасной вселенной с полем зрения как минимум в 100 раз шире, чем у «Хаббла», и за время своей работы может измерить свет от миллиарда галактик. Его широкие обзоры будут исследовать тёмную энергию и рост космической структуры, а коронограф будет тестировать методы наблюдения гигантских экзопланет и пылевых дисков рядом с гораздо более яркими звёздами.

Что, если самый важный момент в жизни космического телескопа — это не первая фотография, а тихая последовательность, делающая эту фотографию возможной? Антенна, солнцезащитный экран и козырёк «Романа» теперь превратили этот вопрос в путешествие, за которым мы можем следить в реальном времени.

Источники и дополнительные материалы

Материалы Curiosmos по теме: «Хаббл» НАСА отслеживает новый десятиугольник вокруг южного полюса Сатурна, «Хаббл» обнаруживает сверхпузырь, наполненный молодыми звёздами, а «Уэбб» находит 27 малых миров за Нептуном.