În curând, astronomii și astrofizicienii vor avea mai multă putere de observare decât știu cu ce să facă. Nu numai că James Webb Space Telescope va fi într-o zi, cândva în următorii doi ani, sperăm că, dacă totul merge bine, și dacă coronavirusul nu va întârzia din nou, lansează și începe operațiunile. Dar un alt telescop spațial NASA numit WFIRST a trecut de o etapă importantă și este cu un pas mai aproape de realitate.
WFIRST reprezintă Telescopul de cercetare infraroșu Wide Field. Va avea un obiectiv de 2,4 metri, aceeași dimensiune cu obiectivul Hubble. Dar WFIRST va avea un câmp vizual larg, de 100 de ori mai mare decât cel al lui Hubble. Va purta două instrumente științifice: instrumentul Wide Field (WFI) și un instrument coronagrafic. De asemenea, va fi echipat cu o cameră foto de 300 megapixeli.
Deși cuvântul infraroșu este pe numele telescopului, acesta va observa și în lumină vizibilă. Un comunicat de presă al NASA spune că WFIRST va putea „detecta semnale infraroșii slabe din întregul cosmos, generând, de asemenea, panorame enorme ale universului ...” Este programat să se lanseze ceva timp la mijlocul anilor 2020.
După ce a trecut recent o etapă critică, NASA a dat WFIRST avantajul pentru a începe dezvoltarea și testarea hardware. Designul WFIRST este deja bine avansat, iar telescopul spațial folosește o mulțime de tehnologii deja mature. Acesta este unul dintre motivele pentru care proiectul are un cost de dezvoltare proiectat de aproximativ 3,2 miliarde de dolari, ceea ce este mult mai mic decât prețul prețului JWST de aproximativ 10 miliarde de dolari.
Proiectarea WFIRST necesită o mulțime de tehnologii deja încercate și adevărate, în special componente ale telescopului de calitate Hubble. De asemenea, NASA spune că o mare parte din proiectare se bazează pe lecțiile învățate pe calea grea a lui James Webb până la finalizare.
Următorul pas pentru WFIRST este finalizarea proiectării misiunii. NASA va construi unități de testare și modele de inginerie pentru a vedea dacă proiectarea va rezista atât la lansare, cât și la eventualele operațiuni în spațiu. După lansare, WFIRST va intra pe o orbită halo în punctul LaGrange Soare-Pământ 2, la fel ca JWST.
„Cu o combinație fără precedent de lățime și profunzime, WFIRST va deschide o nouă eră în vizionarea Universului nostru.”
Din videoclipul NASA „Imagine simulată arată puterea WFIRST a NASA”.
WFIRST are obiective științifice cu adevărat interesante. Fiind un telescop în infraroșu, este potrivit să adreseze întrebări mai mari despre Univers. Unul dintre obiective este de a răspunde la unele întrebări despre energia întunecată, forța care conduce expansiunea Universului. Cosmologii vor să știe cum s-a schimbat energia întunecată de-a lungul timpului și cum și de ce expansiunea Universului se accelerează.
Telescopul va funcționa și pe exoplanete, unul dintre cele mai importante subiecte în astronomie. Încă nu știm cât de comune sunt sistemele solare precum ale noastre și cum este determinată locuința. WFIRST îi va ajuta pe astronomi să răspundă la aceste întrebări.
Își va folosi coronagraful pentru a imagina direct exoplanete mari. De asemenea, va lua spectre ale acestor planete pentru a determina compoziția lor atmosferică, ceva care ne va ajuta să detectăm biosemnature.
Unul dintre cele mai interesante obiective ale WFIRST este un recensământ exoplanet. NASA intenționează să folosească fenomenul de microlensare pentru a completa un recensământ statistic al exoplanetelor pe Calea Lactee. Microlensingul este atunci când o planetă nevăzută din afara propriului nostru sistem solar se mișcă în fața unei stele de fundal îndepărtate. Gravitatea planetei acționează ca o lentilă, mărește lumina stelară și o face să pară mai strălucitoare. NASA se așteaptă ca WFIRST să descopere mii de exoplanete în acest fel, unele documente sugerează 70.000 de exoplanete.
Telescopul va aborda, de asemenea, alte întrebări, după cum au fost stabilite. Știința spațială - și telescoapele spațiale - sunt pline de surprize, așa că probabil vor exista descoperiri pe care nu le putem prezice dinainte și rezultate surprinzătoare.
WFIRST va oferi aceleași imagini de înaltă rezoluție ca Hubble, dar cu un câmp vizual mult mai mare. Cu câteva luni în urmă, NASA a lansat un videoclip care arată puterea lui WFIRST. După cum arată videoclipul, un portret Hubble al galaxiei Andromeda a necesitat peste 400 de imagini individuale pentru a fi capturate și compuse într-o singură. De asemenea, a fost nevoie de Hubble 4 ani pentru a face acest lucru. Puternicul WFIRST va putea crea un mozaic similar cu doar două imagini. Și va avea nevoie de aproximativ 90 de minute pentru a captura fiecare dintre cele două.
Deși WFIRST este un telescop în infraroșu, acesta diferă de JWST - care este, de asemenea, un scop de infraroșu - în mai multe moduri. În timp ce WFIRST va oferi vederi panoramice ale cosmosului, JWST este mult mai sensibil în infraroșu. Totuși, sensibilitatea JWST vine la un preț. Este nevoie de frig extrem pentru a efectua aceste observații, iar telescopul are o protecție solară complexă și critică pentru a-l menține rece. Acea protecție solară trebuie pliată și ambalată în rachetă pentru lansare și dislocată înainte de începerea operațiunilor JWST.
WFIRST este de asemenea un telescop în infraroșu, dar nu necesită aceeași temperatură de funcționare scăzută. Încă mai are nevoie de un sistem de răcire, dar nu de o protecție solară ingenioasă și complexă din punct de vedere tehnologic. Temperatura de funcționare a JWST este de 50 Kelvin (-223 ° C sau -370 ° F). Temperatura de funcționare a WFIRST nu este încă finalizată, dar documentele de proiectare NASA spun că sunt în jur de 200 de Kelvin (-73 C sau -100 F).
Atât JWST, cât și WFIRST sunt „scopuri în infraroșu”, iar misiunile lor se pot suprapune în anumite moduri. Când WFIRST găsește ceva de interes deosebit, JWST îl poate observa cu o sensibilitate infraroșie mai mare. Acest tip de suprapuneri constituie un bloc de construcții al misiunilor și proiectelor telescopului. De exemplu, viitorul Observator Vera C. Rubin, care ar trebui să vadă prima lumină la sfârșitul acestui an, va cerceta cerul pentru obiecte tranzitorii. Atunci când ceva de genul unei supernove este detectat, alte telescoape vor avea sarcina de a o observa mai îndeaproape.
Deocamdată, WFIRST este finanțat doar până în septembrie 2020. NASA ia această precauție administrativă, deoarece vor să termine James Webb și să-l funcționeze. Având două proiecte mari și complexe în desfășurare simultan - ambele telescoape spațiale - complică ambele proiecte.
Data tentativă de lansare a WFIRST este cândva în anul 2025. Durata misiunii planificate este de cinci ani.
MAI MULT:
- Comunicat de presă: NASA aprobă dezvoltarea misiunii de studiere a universului, de găsire a planetelor
- NASA: Telescop spațial infraroșu Wide Field
- Document tehnic: Telescopul de sondaj cu infraroșu de câmp larg: 100 de hub-uri pentru anii 2020
- Revista spațială: WFIRST obține coronagraful său, pentru a bloca lumina stelelor și a dezvălui planetele lor
