Nancy Roman-ის კოსმოსური ტელესკოპი NASA-ს ახალი დიდი კოსმოსური ობსერვატორიაა. იგი გამოირჩევა ხედვის განსაკუთრებით ფართო ველით, მაშინ როდესაც მისი მთავარი სარკის დიამეტრი Hubble-ს ტელესკოპის მთავარი სარკის მსგავსად 2,4 მეტრია. Roman-ის დახმარებით მეცნიერები შეძლებენ მნიშვნელოვნად დააზუსტონ ბნელი მატერიისა და ბნელი ენერგიის შესახებ არსებული მოდელები, აღმოაჩინონ და შეისწავლონ ახალი ეგზოპლანეტები, აგრეთვე მეტი გაიგონ ვარსკვლავთა ევოლუციისა და ზემასიური შავი ხვრელების ზრდის შესახებ.

ტელესკოპის ისტორია 2011 წელს დაიწყო, როდესაც აშშ-ის ეროვნული კოსმოსური დაზვერვის სამმართველომ (NRO) NASA-ს ასტროფიზიკის განყოფილებას ორი უმოქმედოდ დარჩენილი ტელესკოპის გამოყენება შესთავაზა. ისინი თავდაპირველად ჯაშუშური თანამგზავრებისთვის იყო განკუთვნილი.

ეს ტელესკოპები საუკუნეების მიჯნაზე NRO-ს დაკვეთით, პროგრამა Future Imagery Architecture-ის ფარგლებში შეიქმნა და ახალი სამხედრო სადაზვერვო თანამგზავრების ნაწილი უნდა გამხდარიყო. თანამგზავრებისთვის ოპტიკურ და რადიოლოკაციურ დაკვირვების სისტემებს კომპანია Boeing ამუშავებდა. თუმცა მრავალრიცხოვანმა ტექნიკურმა პრობლემებმა, ბიუჯეტის გადაჭარბებამ და ვადების დარღვევამ გამოიწვია ის, რომ 2005 წლის სექტემბერში პროექტი წარუმატებლად გამოცხადდა. ოპტიკური სისტემების კონტრაქტი კომპანია Lockheed Martin-ს გადაეცა, ხოლო ორი უკვე დამზადებული ტელესკოპი და მათთვის განკუთვნილი სათადარიგო ნაწილები კომპანია ITT Exelis-ის როჩესტერის სუფთა ოთახში დარჩა.

NASA-ში ამ ტელესკოპებით დაინტერესდნენ. ისინი სამოქალაქო კოსმოსური ტელესკოპებისგან განსხვავდებოდა მსუბუქი კონსტრუქციითა და მოძრავი მეორეული სარკით, რომელიც უფრო მკაფიო გამოსახულებების მიღების საშუალებას იძლეოდა. ამასთან, მათი მთავარი სარკის დიამეტრი Hubble-ს ტელესკოპის მსგავსად 2,4 მეტრი იყო, მაგრამ ხედვის ველი დაახლოებით ასჯერ უფრო დიდი ჰქონდათ.

გარკვეული პერიოდის განმავლობაში NASA-ში ფიქრობდნენ, სად შეიძლებოდა თუნდაც ერთი ტელესკოპის გამოყენება, რადგან მეორისთვის დაფინანსება არ ჰქონდათ. საბოლოოდ გადაწყდა, რომ ეს ტექნოლოგია მომავალი კოსმოსური ობსერვატორიისთვის WFIRST (Wide Field Infra-Red Survey Telescope) გამოდგებოდა.

WFIRST-ის შექმნის აუცილებლობაზე ჯერ კიდევ 2010 წელს დაიწყეს საუბარი. მაშინ პროექტი მომდევნო ათწლეულის ერთ-ერთ უმთავრეს პრიორიტეტად გამოცხადდა. თუმცა NASA-მ ობსერვატორიის განვითარების დასაწყებად საკმარისი დაფინანსების გამოყოფა ვერ შეძლო, რადგან სააგენტოს ბიუჯეტის მნიშვნელოვან ნაწილს სხვა გიგანტური კოსმოსური ტელესკოპის - James Webb Space Telescope-ის - შექმნა მოიხმარდა.

სამხედრო დაზვერვისგან მიღებული ორი ტელესკოპი NASA-სთვის შესანიშნავი შესაძლებლობა აღმოჩნდა WFIRST-ის შექმნის ხარჯებისა და დროის შესამცირებლად და, ამავდროულად, მისი შესაძლებლობების მნიშვნელოვნად გასაზრდელად. თუმცა ტელესკოპები კამერებისა და სხვა სამეცნიერო ხელსაწყოების გარეშე იყო მიწოდებული. საბოლოოდ, 2011 წლის აგვისტოში NASA-მ ორივე ინსტრუმენტი მიიღო (მათ უკვე მოხსნილი ჰქონდათ საიდუმლოების გრიფი) და სუფთა ოთახში განათავსა.

2016 წელს WFIRST-ის განახლებული პროექტი განხორციელებისთვის დამტკიცდა. თუმცა დაფინანსებასთან დაკავშირებული სირთულეების გამო ობსერვატორიის კონსტრუქციისა და ძირითადი სამეცნიერო ხელსაწყოების პროექტები მხოლოდ 2019 წელს დამტკიცდა.

2020 წელს ობსერვატორიას Nancy Grace Roman-ის სახელი ეწოდა, პირველი ქალის, რომელმაც NASA-ში ხელმძღვანელი თანამდებობა დაიკავა. იგი ხელმძღვანელობდა რამდენიმე თანამგზავრისა და კოსმოსური ობსერვატორიის, მათ შორის Hubble-ს, შექმნისა და განვითარების პროგრამებს და ხშირად მოიხსენიებენ როგორც „Hubble-ს დედას“.

2022 წელს NASA-მ ობსერვატორიის კოსმოსში გასატანად კომპანია SpaceX შეარჩია. ამავე დროს მისი გაშვების თარიღი 2025 წლიდან 2026 წლისთვის გადაიდო.

ობსერვატორიის ოპტიკური სქემა წარმოადგენს სამ-სარკიან ანასტიგმატს. მთავარი სარკე, Hubble-ს სარკის მსგავსი ზომების მიუხედავად, მასზე ოთხჯერ მსუბუქია და დამზადებულია ულტრადაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტის მქონე მინისგან. იგი დაფარულია 400 ნანომეტრზე ნაკლები სისქის ვერცხლის ფენით, რაც ახლო ინფრაწითელ დიაპაზონში გამოსხივების უკეთეს არეკვლას უზრუნველყოფს. სარკის ზედაპირი განსაკუთრებულად ზუსტად არის გაპრიალებული და მისი უხეშობა მხოლოდ 1,2 ნანომეტრს შეადგენს.

სამუშაო ტალღის სიგრძეების დიაპაზონი, რომელშიც დაკვირვებები ჩატარდება, მოიცავს ხილულ და ახლო ინფრაწითელ უბნებს - 0,5–2,3 მიკრომეტრს. ამის წყალობით Roman თავისი დაკვირვებებით ავსებს ელექტრომაგნიტური სპექტრის იმ უბანს, რომელიც Hubble-სა და James Webb-ის სამუშაო დიაპაზონებს შორის მდებარეობს. ამასთან, კუთხური გარჩევადობით Hubble-ს არ ჩამოუვარდება.

Roman-ის ხედვის ველი სულ მცირე ასჯერ უფრო დიდია, ვიდრე Hubble-ს ACS კამერის ან James Webb-ის NIRCam-ისა, და დაახლოებით ორასჯერ უფრო დიდი, ვიდრე Hubble-ს WFC3 კამერის ინფრაწითელი არხისა. მისი ხედვის ველი დაახლოებით 1,5-ჯერ აღემატება სავსე მთვარის ხილულ კუთხურ ზომას. იმავე ცის უბნის გადასაღებად, რომლის გადაღებაც Roman-ს მხოლოდ ორი ექსპოზიციით შეუძლია, Hubble-ს ფართოკუთხიან კამერას 3432 კადრის გადაღება დასჭირდება.

ობსერვატორია დაახლოებით ავტობუსის ზომისაა. მისი საერთო მასა საწვავის გარეშე დაახლოებით 8 ტონას შეადგენს. გაშლილ მდგომარეობაში მისი სიგრძე 12,7 მეტრია, ხოლო სიგანე - 4,4 მეტრი. ტელესკოპს ენერგიით მოამარაგებს ექვსი მზის ბატარეა, რომელთაგან თითოეულის ზომაა 2 × 3 მეტრი. მონაცემების გადასაცემად კი გამოიყენება მაღალი გაძლიერების კოეფიციენტის მქონე, 1,7 მეტრი დიამეტრის ანტენა.

Roman-ის სამეცნიერო დატვირთვაში ორი ძირითადი ინსტრუმენტი შედის.

ფართოკუთხიანი 300-მეგაპიქსელიანი კამერა WFI (Wide Field Instrument) შეძლებს როგორც რვა სხვადასხვა ფილტრის გამოყენებით გამოსახულებების მიღებას, ისე სპექტროსკოპიული დაკვირვებების ჩატარებას. მზისგან დამცავი ეკრანის წყალობით კამერის კოსმოსური ელემენტები პასიური გაგრილების შედეგად 90–190 კელვინამდე გაცივდება, რაც დაკვირვებებისას თერმული ხარვეზების მინიმუმამდე შემცირებას უზრუნველყოფს.

მაღალი კონტრასტის კორონოგრაფი CGI (Coronagraph Instrument) გამოიყენებს ვარსკვლავების სინათლის ბლოკირებისა და ტალღური ფრონტის დამახინჯებების კომპენსაციის ახალ ტექნოლოგიას. მისი შემადგენელი იქნება რამდენიმე სინათლე-გაუმტარი დისკი და ორი სარკე, რომელთა ზედაპირის ფორმის შეცვლა დედამიწიდან გაგზავნილი ბრძანებების საშუალებით იქნება შესაძლებელი.

ეს საშუალებას მისცემს ინსტრუმენტს ეფექტურად დააკვირდეს ვარსკვლავებთან ახლოს მდებარე ობიექტებს, მაგალითად, პროტო-პლანეტურ დისკებსა და ეგზოპლანეტებს. პასიური გაგრილების წყალობით ინსტრუმენტის ტემპერატურა თითქმის 180 კელვინამდე დაიწევს.

ობსერვატორია განთავსდება მზისა და დედამიწის სისტემის ლაგრანჟის მეორე წერტილის (L2) გარშემო ორბიტაზე, რომელიც დედამიწიდან დაახლოებით 1,5 მილიონი კილომეტრის დაშორებით მდებარეობს. ბორტზე არსებული საწვავის მარაგი საკმარისი იქნება ორბიტის შესანარჩუნებლად და ტელესკოპის სწორი ორიენტაციის უზრუნველსაყოფად ხუთი წლის განმავლობაში. მისიის გაგრძელების პოტენციალი კი კიდევ ხუთი წლით არის გათვალისწინებული.

ტელესკოპის სამეცნიერო პროგრამა ძალიან ფართომასშტაბიანია. მუშაობის პირველი ხუთი წლის განმავლობაში ასტრონომები დაახლოებით 20 პეტაბაიტი მონაცემის დაგროვებას ელიან.

Nancy Grace Roman-ის ობსერვატორია დააკვირდება ძალიან მკრთალ და შორეულ გალაქტიკებს, გაზომავს მათ წითელ წანაცვლებასა და ცაზე მდებარეობას. ეს მეცნიერებს საშუალებას მისცემს დააზუსტონ სამყაროში ბარიონული მატერიის განაწილება და შეაფასონ ვოიდების (კოსმოსური სიცარიელეების) ზომები.

გარდა ამისა, Ia ტიპის ზეახალი ვარსკვლავების აფეთქებებისა და სუსტი და ძლიერი გრავიტაციული ლინზირების ეფექტების გამოყენებით ახალი ტელესკოპი მეცნიერებს დაეხმარება უკეთ შეისწავლონ ბნელი მატერიის განაწილება და ბნელი ენერგიის ბუნება.

ტელესკოპი ადრეულ სამყაროსაც დააკვირდება და შეეცდება აღმოაჩინოს ბარიონული აკუსტიკური ოსცილაციების კვალი დიდი აფეთქებიდან სულ რაღაც 600 მილიონი წლის შემდეგ. ასევე იგი შეეცდება დააფიქსიროს ახალგაზრდა ზემასიური შავი ხვრელების მიერ ვარსკვლავების მოქცევითი დაშლის მოვლენები. ეს მეცნიერებს დაეხმარება გაიგონ, როგორ შეძლეს მსგავსმა ობიექტებმა სამყაროს განვითარების ადრეულ ეტაპზე მასის ასე სწრაფად დაგროვება.

ობსერვატორია თვალს მიადევნებს სხვადასხვა ტიპის ზეახალი ვარსკვლავების აფეთქებებსა და კილონოვებს, რომლებიც ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმის შედეგად წარმოიქმნება. იგი ასევე აღმოაჩენს მანამდე უცნობ უამრავ ეგზოპლანეტასა და ყავისფერ ჯუჯას. ზოგიერთი ასეთი ობიექტის უშუალოდ დაკვირვება კორონოგრაფის დახმარებით იქნება შესაძლებელი. იგივე ინსტრუმენტი მეცნიერებს საშუალებას მისცემს უკეთ შეისწავლონ, როგორ წარმოიქმნება და იზრდება პლანეტები ახალგაზრდა ვარსკვლავების გარშემო არსებულ პროტოპლანეტურ დისკებში.

ტელესკოპს შეეძლება აღმოაჩინოს მიტოვებული, ანუ ვარსკვლავის გარეშე დარჩენილი ეგზოპლანეტებიც. ამაში მას დაეხმარება გრავიტაციული მიკრო-ლინზირების ეფექტი, რომელიც ფონური ვარსკვლავების უჩვეულო გაბრწყინებით გამოვლინდება.

გარდა ამისა, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ აღმოაჩენენ მზის სისტემის გარე პლანეტების ახალ თანამგზავრებს და პირველ სარწმუნოდ დადასტურებულ ეგზომთვარეს.

ახლა კი მხოლოდ მოთმინება დაგვრჩენია, რათა დაველოდოთ პირველი სამეცნიერო შედეგების მიღებას, რომლებიც 2027 წლის დასაწყისამდე არ არის მოსალოდნელი.

წყარო:

https://phys.org/news/2026-08-nasa-roman-space-telescope-quest.html