«Мать Хаббла» смотрит в бездну: телескоп Roman отправился в космос, чтобы составить карту миллиардов звезд

Мыс Канаверал, Флорида. Новая эра астрономии началась сегодня утром, когда новейшая флагманская обсерватория NASA оторвалась от Земли и устремилась в бескрайние просторы космоса.

Космический телескоп NASA Nancy Grace Roman стартовал сегодня, 30 августа, на ракете SpaceX Falcon Heavy с Космического центра имени Кеннеди во Флориде. Запуск состоялся в 7:26 утра по восточному времени (11:26 GMT) со стартового комплекса 39A (LC-39A).

Roman — новейшая орбитальная обсерватория NASA, призванная дополнить богатство исследований и открытий, полученных благодаря космическим телескопам Hubble и James Webb. «Масштаб необычайный, — заявила старший научный сотрудник проекта Roman Джули Макинери во время прямой трансляции. — Мы проведем обзор нашей собственной галактики Млечный Путь и обнаружим 20 миллиардов звезд. Это станет крупнейшим каталогом астрономических объектов из когда-либо созданных».

Если Hubble и JWST созданы для детального изучения отдаленных явлений во Вселенной, то Roman будет исследовать космос в целом. Его главный инструмент — Wide Field Instrument (WFI) — будет делать чрезвычайно широкие снимки Вселенной, получая изображения сверхвысокого разрешения на обширных участках неба. Телескоп также оснащен первым активным коронографом, который будет использоваться в космосе, что произведет революцию в изучении экзопланет.

Космический телескоп Roman назван в честь первого главного астронома NASA Нэнси Грейс Роман — первой женщины, занявшей руководящую должность в космическом агентстве. Именно Роман выступала за создание космического телескопа, что в итоге привело к появлению Hubble. Роман, скончавшаяся в 2018 году, получила прозвище «Мать Хаббла».

«Именно Нэнси в те давние времена, до интернета, до Google и электронной почты, по-настоящему помогла "продать" идею космического телескопа Hubble, организовала астрономов и в конечном итоге убедила Конгресс профинансировать проект», — рассказал Эд Вейлер, преемник Роман на посту главного научного сотрудника Hubble, в интервью Voice of America в 2011 году.

При старте Falcon Heavy с ревом оторвался от площадки LC-39A, грохоча 21 двигателем Merlin 1D, установленными на трех ускорителях ракеты-носителя SpaceX. Примерно через 2,5 минуты полета два боковых ускорителя отключили двигатели для штатного разделения и начали маневры возврата для посадки на космическое побережье.

Центральный ускоритель продолжил полет, выводя вторую ступень Falcon Heavy с телескопом Roman в космос. Отключение главного двигателя (MECO) и отделение первой ступени Falcon Heavy произошли примерно через четыре минуты после старта, а через 15 секунд отделился головной обтекатель.

Боковые ускорители Falcon Heavy тем временем выполнили тормозные маневры для посадки на площадках SpaceX Launch Complex-40 и Landing Zone-2 на базе Космических сил США на мысе Канаверал, в нескольких километрах от LC-39A.

Доставка Roman в космос завершила более десяти лет разработки и вложений в размере 4 миллиардов долларов в этот космический телескоп, создание которого стало возможным отчасти благодаря использованию элементов неиспользованного спутника-шпиона.

Благодаря коронографу и WFI телескоп призван совершить прорыв в изучении темной материи и темной энергии, в открытии экзопланет, а также сможет получать изображения в 100 раз шире, чем его предшественник Hubble.

«Самые маленькие изображения Roman будут иметь миллиард пикселей, — сказал Доминик Бенфорд, научный сотрудник программы Roman, во время прямой трансляции. — Когда мы делаем снимок на миллиард пикселей, на Земле не существует экрана, достаточно большого, чтобы отобразить все эти пиксели».

Коронограф работает, блокируя свет далеких звезд таким образом, чтобы ученые могли изучать мельчайшие детали вокруг этих звезд — то есть картировать экзопланеты, вращающиеся в этих системах. После активации Wide Field Instrument будет ежедневно собирать более терабайта данных; его крупнейший обзор займет более года и, как ожидается, заполнит более полумиллиона 4K-телевизоров.

Насколько большим будет самое крупное изображение Roman?

«Триллион пикселей», — ответил Бенфорд.

Любой желающий может «усыновить» один из этих пикселей телескопа Roman в рамках новой программы NASA «Adopt a Pixel», о запуске которой агентство объявило во время старта.

Ракета Falcon Heavy выпустила телескоп в свободный полет всего через 31 минуту после старта. NASA встретило успех аплодисментами, а певица Джуэл записала для миссии видеопослание.

«Как вы, возможно, знаете, я создаю произведения искусства на основе астрофизических данных, и не было бы данных более захватывающих, чем данные о темной энергии и темной материи, — сказала Джуэл в записанном видео. — И поэтому с огромным пожеланием успеха и с Богом я напутствую Nancy Grace Roman Space Telescope. Я так взволнована».

Сейчас телескоп направляется к точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, относительно стабильной орбитальной позиции за орбитой Луны, которая позволяет аппарату постоянно оставаться на ночной стороне Земли, когда Солнце находится с противоположной стороны планеты. Такое расположение оставляет Солнце за спиной Roman и направляет его чувствительные инструменты в сторону от света, отраженного Землей и Луной.

Путешествие Roman к L2 займет около 90 дней. Первые примерно 40 дней будут потрачены на включение приборов телескопа и проверку их состояния, пока аппарат медленно конфигурируется для работы. Научная калибровка начнется примерно через 45 дней, а ее завершение совпадет с прибытием Roman в точку L2.

«Я очень надеюсь и, по сути, ожидаю, что самая захватывающая наука Roman окажется сюрпризом — чем-то, что мы не могли предсказать и что подготовит почву для следующего, более глубокого круга вопросов для будущих миссий», — сказала Макинери журналистам за день до запуска.

Первые снимки телескопа ожидаются в начале 2027 года.

Новые глаза человечества: что Roman расскажет о Вселенной

Запуск Roman знаменует собой не просто очередной технологический прорыв — это смена подхода к изучению космоса. Если Hubble и Webb работают как микроскопы, нацеленные на отдельные объекты, то Roman станет своего рода картографом, который окинет взглядом огромные участки неба и составит беспрецедентные по масштабу атласы Вселенной.

Ключевая научная задача миссии — пролить свет на природу темной энергии, загадочной силы, которая, как полагают ученые, ускоряет расширение Вселенной. Благодаря сверхширокому полю зрения Roman сможет наблюдать за миллионами галактик одновременно, отслеживая, как меняется их распределение со временем. Эти данные позволят астрономам проверить существующие теории и, возможно, приблизиться к разгадке одного из самых фундаментальных вопросов современной физики.

Не менее амбициозны планы по изучению экзопланет. Активный коронограф Roman — технология, которая до сих пор применялась лишь в наземных обсерваториях, — позволит напрямую наблюдать планеты у далеких звезд, блокируя их ослепительный свет. Это откроет возможность изучать атмосферы экзопланет и искать в них признаки, указывающие на потенциальную обитаемость.

Отдельного внимания заслуживает и программа «Adopt a Pixel», запущенная NASA одновременно со стартом миссии. Этот просветительский проект позволит любому желающему символически «усыновить» один из триллионов пикселей будущих изображений Roman. Таким образом агентство надеется привлечь внимание публики к науке и создать у людей чувство личной причастности к великим открытиям.

Впереди у Roman — месяцы настройки и калибровки. Но уже сейчас астрономы по всему миру с нетерпением ждут первых данных. Ведь история показывает: каждый новый инструмент такого класса неизбежно приносит открытия, о которых никто не мог даже предположить.

Источники: NASA, Space.com, трансляция запуска, комментарии Джули Макинери и Доминика Бенфорда, Voice of America.