A csillagászok és az asztrofizikusok hamarosan több megfigyelő erővel rendelkeznek, mint tudják, mit kezdjenek. Reméljük, hogy a James Webb Űrtávcsövet nem csak egy nap, valamikor a következő néhány évben, ha minden jól megy, és ha a koronavírus nem késlelteti újra, indítsuk el és kezdjük meg a műveletet. De egy másik, a NASA WFIRST nevű űrtelencséje fontos szakaszon ment, és egy lépéssel közelebb áll a valósághoz.
A WFIRST a Wide Field Infrared Survey Teleszkópot jelenti. 2,4 méteres lencsével rendelkezik, amely ugyanolyan méretű, mint a Hubble lencséje. A WFIRST széles látómezővel rendelkezik, százszor nagyobb, mint a Hubbleé. Két tudományos műszert fog hordozni: a széles látószögű műszert (WFI) és a koronagráfiai műszert. 300 megapixeles kamerával is fel lesz szerelve.
Noha az infravörös szó szerepel a távcső nevében, a látható fényben is megfigyelhető. A NASA sajtóközleménye szerint a WFIRST képes „… érzékelni a gyenge infravörös jeleket a kozmosz egész területén, miközben óriási panorámaképeket készít a világegyetemről”.
Miután nemrégiben átadta a kritikus mérföldkövet, a NASA megadta a WFIRST számára a hardver fejlesztésének és tesztelésének megkezdését. A WFIRST tervezése már előrehaladott állapotban van, és az űrteleszkóp sok olyan technológiát használ, amely már érett. Ez az egyik oka annak, hogy a projekt fejlesztési költsége csak körülbelül 3,2 milliárd dollár, ami jóval alacsonyabb, mint a JWST körülbelül 10 milliárd dollár ára.
A WFIRST tervezése sok, már kipróbált és valós technológiát igényel, különösen a Hubble minőségű távcső alkatrészeit. A NASA azt is mondja, hogy a formatervezés nagy része a James Webb nehéz befejezéséhez vezető útján szerzett tapasztalatokon alapul.
A WFIRST következő lépése a küldetés tervezésének véglegesítése. A NASA teszt egységeket és mérnöki modelleket épít fel, hogy megnézze, vajon a tervezés ellenáll-e mind az indításnak, mind az űrben végrehajtott esetleges műveleteknek. Indulás után a WFIRST halogén pályára lép a Sun-Earth LaGrange 2 ponton, ugyanúgy, mint a JWST.
"A szélesség és a mélység példátlan kombinációjával a WFIRST új korszakot nyit a Világegyetem megnézésében."
A NASA videójából: „A szimulált kép megmutatja a NASA WFIRST erejét”.
A WFIRST valóban érdekes tudományos célokkal rendelkezik. Infravörös távcsőként alkalmas az Univerzummal kapcsolatos nagyobb kérdések megválaszolására. Az egyik cél az, hogy megválaszoljuk a sötét energiával, az univerzum terjeszkedését előidéző erővel kapcsolatos néhány kérdést. A kozmológusok meg akarják tudni, hogy a sötét energia hogyan változott az idő múlásával, és hogyan és miért gyorsul fel az univerzum terjeszkedése.
A távcső exoplaneton is működik, amely a csillagászat egyik legfontosabb témája. Még mindig nem tudjuk, hogy milyen szokásos napenergia-rendszerek vannak, mint a miénk, és hogyan határozzuk meg az alkalmazhatóságot. A WFIRST segít a csillagászoknak megválaszolni ezeket a kérdéseket.
Koronagráfját fogja felhasználni a nagy exoplanetek közvetlen képének elkészítéséhez. Ezen bolygók spektrumaira is szükség lesz, hogy meghatározzuk légköri összetételüket, és ez segít a bioszignaciók felismerésében.
A WFIRST egyik legérdekesebb célja az exoplanet népszámlálása. A NASA azt tervezi, hogy a mikrolencsés jelenséget használja a Tejút exoplanetek statisztikai népszámlálásának befejezéséhez. A mikrolengetés akkor jelentkezik, amikor egy saját Naprendszerünkön kívüli láthatatlan bolygó elmozdul egy távoli háttércsillag előtt. A bolygó gravitációja lencséként működik, nagyítja a csillagfényt, és világosabbá teszi. A NASA azt várja el, hogy a WFIRST ezer exoplaneket fog felfedezni, és néhány dokumentum 70 000 exoplanetre utal.
A távcső más kérdésekre is válaszol majd, amint azok meg vannak határozva. Az űrtudomány és az űrteleszkópok tele vannak meglepetésekkel, tehát valószínűleg vannak olyan felfedezések, amelyeket előre nem tudunk előre jelezni, és néhány meglepő eredmény is.
A WFIRST ugyanolyan nagy felbontású képeket fog biztosítani, mint a Hubble, de sokkal nagyobb látómezővel. Néhány hónappal ezelőtt a NASA kiadott egy videót, amely bemutatja a WFIRST hatalmát. Amint a videó mutatja, az Andromeda galaxis Hubble-portréjának több mint 400 egyedi kép elkészítése és rögzítésére volt szükség. A Hubble elvégzéséhez négy év is eltartott. A nagy teljesítményű WFIRST hasonló mozaikot képes létrehozni, csak két képpel. És mindössze 90 percre van szükség ahhoz, hogy mindkettőt elfogják.
Noha a WFIRST egy infravörös távcső, sok szempontból különbözik a JWST-től - amely szintén infravörös hatósugara. Míg a WFIRST panorámás kilátást nyújt a kozmoszra, addig a JWST sokkal érzékenyebb az infravörös tartományban. A JWST érzékenysége azonban árba kerül. Ezen megfigyelések elvégzéséhez rendkívül hideg szükséges, és a távcső komplex és kritikus fényvédővel rendelkezik, hogy lehűtse. Ezt a napellenzőt össze kell hajtani, és be kell csomagolni a rakétaba indítás céljából, és a JWST működésének megkezdése előtt ki kell helyezni.
A WFIRST infravörös távcső is, de nem igényel ugyanolyan alacsony működési hőmérsékletet. Még mindig szüksége van egy hűtőrendszerre, de nem egy nehéz és technológiailag összetett napellenzőre. A JWST működési hőmérséklete 50 Kelvin (-223 ° C vagy -370 ° F). A WFIRST működési hőmérséklete még nem fejeződik be, ám a NASA tervezési dokumentumai szerint ez kb. 200 Kelvin (-73 ° C vagy -100 F).
Mind a JWST, mind a WFIRST infravörös hatókörrel rendelkezik, és küldetéseik bizonyos szempontból átfedésben lehetnek. Amikor a WFIRST valami különösen érdekes dolgot talál, a JWST nagyobb infravörös érzékenységgel képes megfigyelni azt. Az ilyen típusú átfedések a távcső küldetéseinek és terveinek építőkövei. Például a közelgő Vera C. Rubin Obszervatórium, amelynek első fényt kellene látnia ebben az évben később, átmeneti tárgyak felmérésére használja az égboltot. Ha valami szupernóvát észlelnek, más távcsöveknek feladata lesz a szigorúbb megfigyelése.
Jelenleg a WFIRST-t csak 2020 szeptemberéig finanszírozzák. A NASA az adminisztratív óvintézkedéseket megteszi, mert be akarják fejezni a James Webbet, és működésbe helyezik. Két nagy és bonyolult, egyszerre folyamatban lévő projekt - mindkét űrteleszkóp - mindkét projektet bonyolítja.
A WFIRST várható indulásának dátuma valamikor 2025-ben lesz. Feladatának tervezett időtartama öt év.
TÖBB:
- Sajtóközlemény: A NASA jóváhagyta az Univerzum-tanulmányozó, bolygót kereső misszió kidolgozását
- NASA: Széles terekű infravörös távcső
- Műszaki dokumentum: Széles körű infravörös távmérő távcső: 100 Hubble a 2020-as évekre
- Űrmagazin: A WFIRST megkapja koronagráfát a csillagok fényének blokkolására és a bolygók feltárására
