"احتمالات واقعا نفس گیر هستند": تلسکوپ فضایی رومی ناسا تصاویر بهتری می گیرد و بیشتر از آنچه کارشناسان پیش بینی می کردند دوام می آورد.

تلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس ناسا در فاصله بیش از 1.6 میلیون کیلومتری از زمین به مقصد نهایی خود نزدیک می شود، جایی که به زودی جهان را برای یافتن گنجینه های کیهانی، از جمله حدود 100000 جهان بیگانه جدید جستجو خواهد کرد.

اما حتی قبل از شروع واقعی ماموریت، پیشرفت‌های اخیر نشان می‌دهد که این فضاپیمای پیشرفته می‌تواند تصاویر بهتری از آنچه در ابتدا انتظار می‌رفت - و بیش از دوبرابر زمانی عملیاتی باقی بماند - بگیرد و اخترشناسان هیجان‌زده را بیشتر خوشحال کند.

ایمون کرینز، ستاره شناس دانشگاه منچستر در بریتانیا که به رهبری یکی از تحقیقات بزرگ رومن کمک خواهد کرد، به لایو ساینس گفت: "این فوق العاده است که بدانیم رومن نه تنها به اهداف طراحی خود می رسد، بلکه از آنها فراتر می رود."

رومن جدیدترین تلسکوپ فضایی پرچمدار ناسا است که از رصدخانه های نمادینی مانند تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) پیروی می کند. این دستگاه 4 میلیارد دلاری - که بیش از 42 فوت (12.7 متر) طول دارد و وزن آن به اندازه یک Tyrannosaurus rex کاملا رشد یافته است - در 30 اوت، بیش از یک دهه پس از شروع ساخت دانشمندان توسط دانشمندان، با موفقیت به فضا پرتاب شد.

این تلسکوپ اکنون به نقطه لاگرانژ 2 (L2) در مسیر است، یک نقطه ثابت نسبت به سیاره ما که در آن گرانش زمین و گرانش خورشید یکدیگر را خنثی می کنند. در آنجا رومن به چندین فضاپیمای مهم دیگر از جمله JWST و تلسکوپ اقلیدس آژانس فضایی اروپا خواهد پیوست.

رومن با یکی از موشک های سنگین فالکون اسپیس ایکس به فضا پرتاب شد. در 30 اوت از مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا بلند شد. (اعتبار تصویر: SpaceX از طریق ناسا) در طول سفر رومن به L2، که در حال حاضر حدود 85 درصد کامل شده است، دانشمندان مأموریت ابزارهای مختلف تلسکوپ را از راه دور روشن کرده اند تا بررسی کنند که آیا آنها مطابق انتظار عمل می کنند یا خیر. تا کنون، این "فرایند راه اندازی" بدون مشکل پیش رفته است و تا زمانی که رومن کمتر از دو هفته دیگر وارد می شود، باید آماده باشد تا اولین تصاویر عمیق خود را از کیهان بگیرد.

محققان قبلا برای دیدن اینکه رومن پس از استقرار و روشن شدن کامل آن می‌تواند چه کاری انجام دهد پمپاژ شده بودند. با این حال، این هیجان در هفته های اخیر، به لطف دو پیشرفت پس از عرضه، تشدید شده است.

اول، یک سری از راکت‌های تقریبا کامل، که در حین پرتاب و اندکی پس از پرتاب انجام شد، باعث صرفه‌جویی در مصرف سوخت بیش از یک دهه شد که اکنون می‌تواند برای گسترش مأموریت رومن استفاده شود. دوم، پس از تنظیم از راه دور آینه تلسکوپ، محققان دریافتند که این تلسکوپ باید قادر به گرفتن تصاویری با جزئیات 30 درصد بیشتر از آنچه مهندسان پیش بینی کرده بودند، باشد.

کرینز گفت، تیمی که رصدخانه مداری را طراحی، راه اندازی و از راه دور راه اندازی کرد، "کار شگفت انگیزی انجام داده است" و "کار آنها تضمین کرده است که رومن بیش از این کار را انجام می دهد."

طول عمر بیشتر

اندکی پس از ورود رومن به فضا با موشک فالکون هوی اسپیس ایکس که از مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا بلند شد، دانشمندان مأموریت دو سوختگی یا شلیک موتور انجام دادند که به فضاپیما شتاب کافی برای فرار از مدار زمین و سفر به L2 داد.

رومن تقریبا به اندازه یک کامیون کوچک است و قبل از پرتاب در مخروط دماغه موشک فالکون هوی بسته بندی شده است. (اعتبار تصویر: SpaceX از طریق ناسا) جیمی دان، مدیر مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند، در بیانیه‌ای در ۱۴ سپتامبر گفت که به لطف ترکیبی از «برنامه‌ریزی عالی توسط تیم دینامیک مداری ما» و «اجرای درخشان توسط تیم عملیات»، این سوخت‌ها آنقدر دقیق بودند که هر کدام تا چهار سال در مصرف سوخت صرفه‌جویی کردند.

علاوه بر این، رومن بسیار سبک‌تر از آنچه در ابتدا برنامه‌ریزی شده بود بود، به مهندسان اجازه داد تا قبل از پرتاب، سوخت چهار سال دیگر را در فضاپیما قرار دهند. آلیسون رائو، رهبر پیشران رومی در ناسا گودارد، در این بیانیه گفت: «از آنجایی که [وزن] رومن کمتر از آن چیزی بود که ما برای آن بودجه در نظر گرفته بودیم، ما می‌توانستیم مخازن سوخت را به اندازه‌ای که نیاز داشتیم پر کنیم.»

در مجموع، این صرفه جویی می تواند به رومن 12 سال سوخت اضافی بدهد که می تواند طول عمر 10 ساله ماموریت را بیش از دو برابر کند. این بدان معناست که رومن همچنان می تواند در سال 2048 از کیهان عکس بگیرد.

با توجه به اینکه رومن می تواند تا 1000 برابر سریعتر از هابل داده ها را جمع آوری کند، این طول عمر طولانی تا حد زیادی میزان داده هایی را که تلسکوپ فضایی جدید قادر به گرفتن خواهد بود افزایش می دهد. کرینز گفت: «با یک عمر 20 ساله رومی، ما می‌توانیم در تئوری بیش از 20000 سال کار پیمایشی هابل را انجام دهیم. "این خیلی علم است!"

رومن اکنون در راه L2 است، جایی که گرانش زمین و خورشید از بین می‌رود و به آن اجازه می‌دهد بدون صرف سوخت در یک مکان باقی بماند. (اعتبار تصویر: ناسا/جان کراوس) این طول عمر طولانی به اخترشناسان اجازه می‌دهد تصاویر اجرام خاص را با چندین دهه از هم مقایسه کنند - مانند سحابی‌های در حال انبساط یا برخورد کهکشان‌ها - و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا تغییراتی را که در غیر این صورت ممکن بود از دست می‌دادند، تشخیص دهند.

همچنین ممکن است به آنها اجازه دهد اشیا یا پدیده‌هایی را که ما هنوز کشف نکرده‌ایم مطالعه کنند، که به‌ویژه هیجان‌انگیز است. او گفت: "نتایج واقعی نمایشی چیزهای جدیدی خواهد بود که ما در حال حاضر به آنها فکر نمی کنیم." "امکانات واقعا نفس گیر هستند."

همچنین این احتمال وجود دارد که مأموریت رومن حتی بیشتر شود، زیرا مهندسان اغلب راه‌های هوشمندانه‌ای برای ماندگاری طولانی‌تر فضاپیماهای فعال پیدا می‌کنند. به عنوان مثال، هابل بیش از دو دهه از پارامترهای مأموریت اولیه خود گذشته است، و رصدخانه سوئیفت که اخیرا درگذشت، 10 برابر بیشتر از پیش بینی اولیه قبل از سقوط به زمین در هفته گذشته دوام آورد.

کیفیت تصویر بهبود یافته است

سلاح مخفی رومن احتمالا ابزار میدان وسیع (WFI) آن است که از یک دوربین 288 مگاپیکسلی متصل به یک آینه 7.9 فوتی (2.4 متری) ساخته شده است که تصاویر فوق‌العاده‌ای با میدان دید تقریبا 100 برابر بزرگ‌تر از هابل ثبت می‌کند.

WFI رومن شامل یک دوربین 288 مگاپیکسلی است که به یک آینه 7.9 فوتی (2.4 متری) متصل است. این دوربین قادر است تصاویری با میدان دید 100 برابر بزرگتر از هابل بگیرد. (اعتبار تصویر: ناسا/کریس گان) ما قبلا اولین تصاویر WFI را دیده‌ایم - مجموعه‌ای از نقاط تار و سبز رنگ که در طول آزمایش 18 آشکارساز نور مختلف این ابزار ثبت شده‌اند (در زیر ببینید). با این حال، آن عکس‌ها هیچ شباهتی به آنچه WFI در آینده خواهد گرفت، نبود. Kerins گفت: این تصاویر به قدری دقیق هستند که برای نمایش صحیح یک عکس با وضوح کامل به ده ها تلویزیون با وضوح بالا نیاز دارید.

پس از اینکه رومن مرحله اولیه راه اندازی WFI را کامل کرد، این تصاویر حدود 30 درصد واضح تر از آنچه طراحان پیش بینی کرده بودند، خواهند بود. آلدن جورلینگ، مهندس نوری ارشد که در ناسا گودارد روی رومن کار می کند، در بیانیه ای در 14 اکتبر گفت: «همه تصاویر حاصل از بررسی های کیهانی رومن حتی واضح تر از آنچه انتظار داشتیم خواهند بود». "این یک نتیجه عالی است."

این پیشرفت‌ها برای اولین بار پس از تراز کردن آینه‌ای به اندازه ماشین WFI به اندازه یک شانزدهم قطر موی انسان مشاهده شد که نشان می‌دهد فرآیند راه‌اندازی چقدر پیچیده بوده است. ماکسیم ریزو، مهندس سیستم های WFI در ناسا گودارد، در بیانیه ای گفت: «کالیبره کردن یک ساز مانند کوک کردن پیانو یا گیتار قبل از کنسرت است. "شما همه چیز را تا زمانی تنظیم می کنید که همانطور که می خواهید باشد و سپس تنظیمات را به حال خود رها می کنید تا هنگام استفاده از آن به طور مداوم کار کند."

ناسا اولین عکس های رومن را در 15 سپتامبر منتشر کرد. هر مربع کوچک نشان دهنده یکی از آشکارسازهای نور تلسکوپ است و هر نقطه سبز تار یک ستاره دوردست است. (این فقط یک تصویر آزمایشی است و نشان نمی دهد که عکس های مناسب تلسکوپ چگونه به نظر می رسند.) (اعتبار تصویر: NASAGoddard/Tyler Desjardins (STScI) با حاشیه نویسی توسط هری بیکر) کیفیت تصویر بهبود یافته می تواند در طول شکار رومن برای سیارات فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت، واقعا نمایان شود، چیزی که خوانندگان Live Science برای این مأموریت بیش از همه از آن هیجان زده هستند.

کرینز، که رهبری گروه کاری جمعیت‌شناسی سیاره فراخورشیدی برای گذرها در بررسی سیارات فراخورشیدی رومی را بر عهده دارد، به‌ویژه از این پیشرفت هیجان‌زده است، اما او گفت که لزوما تضمین نمی‌کند که رومن سیاره‌های فراخورشیدی بیشتری از پیش‌بینی اولیه پیدا کند.

"یک دستاورد قابل توجه"

بقیه مرحله راه اندازی رومن نیز طبق برنامه پیش می رود.

بر اساس یک پست وبلاگ ناسا، ابزار تاج‌نگار رومن، که نور ستاره‌های دور را مسدود می‌کند و به WFI اجازه می‌دهد جهان‌های بیگانه را شناسایی کند، مرحله اصلی راه‌اندازی خود را پشت سر گذاشته است و طبق یک پست وبلاگ ناسا کار می‌کند.

رومن حدود 85 درصد از سفر خود به L2 را تکمیل کرده است و باید در چند هفته آینده به مقصد نهایی خود برسد. (خط زمانی در این تصویر یک اسکرین شات از وب سایت فرآیند راه اندازی رومن است که در 11 نوامبر گرفته شده است.) (اعتبار تصویر: ناسا)

داستان های مرتبط

رصدخانه ویران شده ناسا یکی از بهترین عکس های تاریخ آندرومدا را گرفت

رصدخانه Vera C. Rubin سیاره کوتوله جدید احتمالی منظومه شمسی را فراتر از پلوتون کشف کرد

ناسا تلسکوپ جدید پریما را آزمایش می کند که می تواند حتی عمیق تر از جیمز وب به جهان نگاه کند.

در همین حال، یک پست وبلاگ دیگر نشان داد که یک شبکه جهانی از ایستگاه های زمینی که هر روز تا 1.4 ترابایت داده از رومن دریافت می کند، با فضاپیما ارتباط برقرار کرده و سیگنال هایی را همانطور که انتظار می رفت دریافت می کند.

همه این پیروزی‌های اولیه امیدها را افزایش می‌دهد که رومن می‌تواند حرفه‌ای طولانی و موفق داشته باشد و گواهی است بر سال‌ها تلاش برای طراحی فضاپیما و برنامه‌ریزی ماموریت.

کرینز گفت: «آنچه که اکنون با عملکرد نوری واقعی و طول عمر تخمینی رومن می‌بینیم، این است که فرآیند طراحی چقدر خوب بوده است. "این یک دستاورد قابل توجه است. من نمی توانم صبر کنم تا ببینم رومن قرار است چه چیزی به ما بدهد."