Varsti on astronoomidel ja astrofüüsikutel rohkem vaatlusjõudu, kui nad teavad, mida teha. Ja mitte ainult James Webbi kosmoseteleskoobiga ühel päeval, millalgi järgmise paari aasta jooksul, loodame, et kui kõik läheb hästi ja kui koroonaviirus seda enam ei viivita, käivitame ja alustame tegevust. Kuid veel üks võimas NASA kosmoseteleskoop nimega WFIRST on läbinud olulise etapi ja on sammu võrra lähemale tegelikkusele.
WFIRST tähistab lairiba infrapuna-uuringute teleskoopi. Sellel on 2,4-meetrine objektiiv, mis on sama suur kui Hubble'i objektiiv. Kuid WFIRSTil on lai vaateväli, mis on Hubble'i omast 100 korda suurem. Sellel on kaks teadusinstrumenti: lainurk-instrument (WFI) ja koroonograafiline instrument. See varustatakse ka 300-megapikslise kaameraga.
Ehkki sõna Infrapuna on teleskoobi nimes, jälgib see ka nähtava valguse käes. NASA pressiteates öeldakse, et WFIRST suudab „... tuvastada nõrgad infrapunasignaalid kogu kosmosest, luues samal ajal ka tohutuid universumi panoraame ...” Plaanis on käivitada mõni aeg 2020. aastate keskel.
Pärast hiljuti kriitilise verstaposti läbimist andis NASA WFIRSTile ettevalmistuse riistvara arendamise ja testimise alustamiseks. WFIRSTi disain on juba kaugele arenenud ja kosmoseteleskoop kasutab palju tehnoloogiat, mis on juba küps. See on üks põhjusi, miks projekti eeldatav arenduskulu on ainult umbes 3,2 miljardit dollarit, mis on palju madalam kui JWSTi hinnasilt umbes 10 miljardit dollarit.
WFIRSTi disain nõuab palju tehnoloogiat, mis on juba proovitud ja tõsi, eriti Hubble'i kvaliteediga teleskoobi komponente. NASA väidab ka, et suur osa kujundusest põhineb õppetundidel, mis on saadud James Webbi vaevaliselt valmimisteelt.
WFIRSTi järgmine samm on missiooni kavandamise lõpuleviimine. NASA ehitab katseüksused ja insenerimudelid, et näha, kas konstruktsioon peab vastu nii kosmoses käivitamisele kui ka võimalikele toimingutele. Pärast käivitamist siseneb WFIRST halo-orbiidile Päikese-Maa LaGrange 2 punkti, sama mis JWST.
"Enneolematu laiuse ja sügavuse kombinatsiooniga avab WFIRST meie universumi vaatamisel uue ajastu."
NASA videost “Simuleeritud pilt näitab NASA WFIRSTi jõudu”.
WFIRSTil on tõesti huvitavad teaduse eesmärgid. Infrapunateleskoobina sobib see käsitlema suuremaid Universumi küsimusi. Üks eesmärke on vastata mõnele küsimusele tumeda energia, Universumi laienemist juhtiva jõu kohta. Kosmoloogid tahavad teada, kuidas tume energia on aja jooksul muutunud ning kuidas ja miks Universumi paisumine kiireneb.
Teleskoop töötab ka eksoplaneetide peal, mis on üks astronoomia olulisemaid teemasid. Me ei tea siiani, kui tavalised päikesesüsteemid on meie omadega ja kuidas määratakse kindlaks nende kasutuskõlblikkus. WFIRST aitab astronoomidel neile küsimustele vastata.
Ta kasutab oma koronagraafi suurte eksoplaneetide otsepildistamiseks. Nende atmosfääri koostise määramiseks on vaja ka nende planeetide spektreid - see aitab meil biosignatuure tuvastada.
WFIRSTi üks huvitavamaid eesmärke on eksoplaneedi loendus. NASA kavatseb kasutada mikrolülitamise fenomeni, et viia läbi Linnutee eksoplaneetide statistiline loendus. Mikrolensing on see, kui meie päikesesüsteemist väljaspool olev nägematu planeet liigub kauge taustatähe ette. Planeedi gravitatsioon toimib objektiivina, suurendades tähevalgust ja muutes selle heledamaks. NASA loodab, et WFIRST avastab sel viisil tuhandeid eksoplaneete, kusjuures mõned dokumendid viitavad 70 000 eksoplaneedile.
Teleskoop tegeleb ka muude küsimustega, kui need on kindlaks määratud. Kosmoseteadus ja kosmoseteleskoobid on täis üllatusi, nii et leidub tõenäoliselt avastusi, mida me ei oska ette ennustada, ja mõned üllatuslikud tulemused.
WFIRST pakub samu kõrge eraldusvõimega pilte kui Hubble, kuid palju suurema vaateväljaga. Paar kuud tagasi avaldas NASA video, mis näitab WFIRSTi võimsust. Nagu videost näha, vajas Andromeda galaktika Hubble'i portree jäädvustamiseks ja üheks moodustamiseks üle 400 üksiku pildi. Selle tegemiseks kulus ka Hubblel 4 aastat. Võimas WFIRST suudab luua sarnase mosaiigi, millel on ainult kaks pilti. Ja nende kahe jäädvustamiseks on vaja ainult umbes 90 minutit.
Ehkki WFIRST on infrapunane teleskoop, erineb see JWST-st - mis on ka infrapuna-ulatus - mitmeti. Kui WFIRST pakub panoraamvaateid kosmosesse, siis JWST on infrapuna suhtes palju tundlikum. JWSTi tundlikkus on aga hinnaga. Nende vaatluste tegemiseks on vaja äärmiselt külma ning teleskoobil on jaheda hoidmiseks keeruline ja kriitiline päikesekaitse. Päikesekilp tuleb voldimiseks kokku pakkida ja pakendada raketti ning enne JWST tegevuse algust kasutusele võtta.
WFIRST on ka infrapuna teleskoop, kuid see ei vaja sama madalat töötemperatuuri. See vajab endiselt jahutussüsteemi, kuid mitte kohmakat ja tehnoloogiliselt keerukat päikesekaitset. JWST töötemperatuur on 50 kelvinit (-223 ° C või -370 ° F). WFIRSTi töötemperatuur pole veel lõplikult lõppenud, kuid NASA disainidokumentide kohaselt on see umbes 200 Kelvini (-73 C või -100 F).
Nii JWST kui ka WFIRST on infrapuna ulatus ja nende ülesanded võivad mõnes mõttes kattuda. Kui WFIRST leiab midagi eriti huvitavat, saab JWST seda suurema infrapuna tundlikkusega jälgida. Seda tüüpi kattumine on teleskoobi missioonide ja kujunduse alustala. Näiteks eelseisv Vera C. Rubini observatoorium, mis peaks sel aastal esimest valgust nägema, uurib taevast mööduvate objektide osas. Kui midagi supernoova taolist märgatakse, tehakse teistele teleskoopidele ülesandeks seda tähelepanelikumalt jälgida.
Praegu rahastatakse WFIRSTi alles 2020. aasta septembrini. NASA rakendab seda halduslikke ettevaatusabinõusid, sest nad soovivad James Webbi lõpule viia ja selle tööle panna. Kahe suure ja keeruka projekti - mõlemad kosmoseteleskoobi - käitamine samal ajal raskendab mõlemat projekti.
WFIRSTi esialgne alguse kuupäev on millalgi aastal 2025. Selle kavandatud missiooni kestus on viis aastat.
ROHKEM:
- Pressiteade: NASA kiitis heaks planeedi leidmise missiooni arendamise universumi jaoks
- NASA: Laivälja infrapuna kosmoseteleskoop
- Tehniline raamat: Laivälja infrapuna-teleskoop: 100 Hubble'i 2020. aastateks
- Kosmoseajakiri: WFIRST saab oma koroonograafi, et blokeerida tähtede valgust ja paljastada nende planeedid
