Значение космического телескопа Нэнси Грейс Роман

Космический телескоп Нэнси Грейс Роман (обычно называемый просто телескопом Роман) планируется запустить в космос 30 августа 2026 года. Он будет выведен на квазигало-орбиту вокруг второй точки Лагранжа (L2) системы Солнце-Земля в окрестностях космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) на расстоянии 1.5 миллиона км от Земли и будет работать с неё. Телескоп Роман, предназначенный для изучения тёмной материи, тёмной энергии и экзопланет, проведёт масштабные исследования более миллиарда галактик и скоплений галактик, картируя распределение и эволюцию материи и измеряя историю расширения Вселенной. Это позволит получить представление о влиянии тёмной материи и тёмной энергии на формы и распределение галактик и скоплений галактик во Вселенной. Он будет наблюдать за далёкими сверхновыми типа Ia, которые служат индикаторами ускоренного расширения Вселенной, для характеристики тёмной энергии. Используя микролинзирование, прямое изображение и транзиты, телескоп «Роман» также будет искать и изучать экзопланеты и, как ожидается, обнаружит более 100 000 экзопланет во время их транзита перед своими звездами. «Роман» будет получать изображения большего размера и обеспечит общую картину, в то время как телескоп Джеймса Уэбба позволит проводить мощные наблюдения, позволяющие заглянуть в более отдаленные уголки прошлого с более высоким разрешением. Вместе они могут оказать большую помощь в астрономических исследованиях. 

Небесные тела (такие как звезды, планеты и луны) и их периодические движения, наблюдаемые на ночном небе, всегда интриговали человеческий разум с доисторических времен. Наблюдения за положением и закономерностями движения звезд на ночном небе исторически использовались для определения направления и навигации во время путешествий. Изобретение телескопа — устройства для наблюдения за далекими объектами путем их излучения, поглощения или отражения электромагнитного излучения — в начале XVII ^века стало важной вехой, поскольку помогло преодолеть ограничения наблюдения невооруженным глазом и сделало возможными детальные астрономические наблюдения. Вначале в этой области доминировали оптические телескопы, однако вскоре радиотелескопы и солнечные телескопы нашли применение в быстро развивающейся области астрономии. Вскоре стало ясно, что астрономические наблюдения, проводимые наземными телескопами, страдают от искажений из-за возмущений в атмосфере Земли. Одним из возможных решений было размещение телескопов в космосе, поскольку космические телескопы предлагали преимущества с точки зрения получения четких изображений, более широкого спектра доступа и большей видимости в космосе по сравнению с наземными телескопами.

Космические телескопы

Идея космического телескопа была выдвинута Лайманом Спитцером в 1946 году. Считалось, что наблюдения, проводимые телескопом, расположенным в космосе, будут свободны от искажений, вызванных турбулентной атмосферой Земли. Кроме того, космический телескоп смог бы наблюдать ультрафиолетовое, рентгеновское и инфракрасное излучение, поглощаемое молекулами воздуха в атмосфере. Орбитальная астрономическая обсерватория 2 (OAO-2), широко известная как «Звездочет», стала первым успешным космическим телескопом, проводившим наблюдения в ультрафиолетовом диапазоне. Она была запущена в 1968 году и оставалась в рабочем состоянии до 1973 года. 

Космический телескоп «Хаббл», пожалуй, самый известный космический телескоп. Это крупная оптическая обсерватория, запущенная в 1990 году. Находясь на низкой околоземной орбите на высоте около 540 км над Землей, телескоп «Хаббл» работает уже 35 лет. Его наблюдения в глубоких полях позволили обнаружить тысячи ранее неизвестных далеких галактик. Он также внес вклад в точное определение возраста и скорости расширения Вселенной и считается важной вехой в космических астрономических наблюдениях. 

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) — ещё одно значимое имя. Запущенный 25 декабря 2021 года, JWST является самым большим и мощным космическим телескопом на сегодняшний день. В отличие от «Хаббла», который является оптической обсерваторией на низкой околоземной орбите, JWST — это инфракрасная обсерватория, расположенная во второй точке Лагранжа (L2), примерно в 1.5 миллионах километров от Земли. Посвященный изучению ранней Вселенной, JWST предназначен для наблюдения за периодом более 13.5 миллиардов лет назад, чтобы изучить первые галактики, образовавшиеся после Большого взрыва. За последние пять лет работы JWST произвел революцию в области астрономии, особенно в изучении ранней Вселенной.

Римский космический телескоп Нэнси Грейс

Запуск космического телескопа имени Нэнси Грейс Роман, или просто телескопа Роман, запланирован на 30 августа 2026 года. Он назван в честь Нэнси Грейс Роман, первого главного астронома НАСА, возглавлявшей проект космического телескопа Хаббл. В отличие от Хаббла, который размещен на низкой околоземной орбите, телескоп Роман будет размещен и будет работать на квазигало-орбите вокруг второй точки Лагранжа (L2) системы Солнце-Земля в окрестностях телескопа JWST на расстоянии 1.5 миллиона км от Земли.  

В развернутом состоянии длина телескопа Roman составит более 12.7 метров, а ширина — более 4.4 метров. Его разрешение и чувствительность будут сопоставимы с телескопом Hubble благодаря тому же размеру главного зеркала (диаметр 2.4 метра). 

Однако, благодаря 300-мегапиксельной многодиапазонной ближнеинфракрасной камере Wide Field Instrument (WFI), поле зрения телескопа Roman будет в 100 раз больше, что обеспечит широкоугольную съемку и спектроскопию. Широкое поле зрения с высоким разрешением и высокой скоростью обзора позволит телескопу Roman проводить масштабные исследования более миллиарда галактик и скоплений галактик, картируя распределение и эволюцию материи и измеряя историю расширения Вселенной. Это даст представление о влиянии темной материи и темной энергии на формы и распределение галактик и скоплений галактик во Вселенной. 

Телескоп «Роман» также будет наблюдать за далёкими сверхновыми типа Ia, которые служат индикаторами ускоренного расширения Вселенной и позволяют характеризовать тёмную энергию. Очевидно, что широкопольный инструмент (WFI) будет играть ключевую роль в изучении тёмной материи и тёмной энергии с помощью телескопа «Роман». Из-за основополагающей роли широкопольного инструмента телескоп «Роман» ранее назывался широкопольным инфракрасным обзорным телескопом (WFIRST).  

Телескоп «Роман» также будет заниматься поиском и изучением экзопланет. Для этого он будет использовать микролинзирование, прямое изображение и транзиты. Ожидается, что наблюдения «Романа» позволят обнаружить более 100 000 экзопланет во время их транзита вокруг своих звезд. Коронограф на борту телескопа «Роман» будет блокировать интенсивное звездное свечение и фотографировать экзопланеты и обломочные диски, вращающиеся вокруг них. 

Таким образом, проект «Роман» внесет свой вклад в изучение темной материи, темной энергии и экзопланет. 

Римский телескоп и телескоп Джеймса Уэбба 

Космические телескопы Нэнси Роман и Джеймса Уэбба будут работать одновременно. Оба будут в основном изучать Вселенную в инфракрасном свете, однако они различаются по своим возможностям получения изображений, но могут дополнять друг друга в изучении астрономических явлений. 

В то время как широкоугольный инструмент (WFI) позволяет телескопу «Роман» получать изображения большего размера (в 50 раз больше, чем может получить телескоп «Уэбб») и обеспечивать обзор в целом, телескоп «Джеймс Уэбб» позволяет проводить мощные наблюдения, охватывающие более отдаленные периоды времени с более высоким разрешением. Это объясняется тем, что главное зеркало телескопа «Уэбб» намного больше (6.5 метра) по сравнению с зеркалом телескопа «Роман» (2.4 метра). 

Общий взгляд Романа на проблему и важные наблюдения Уэбба в совокупности могут оказать большую помощь в астрономических исследованиях. 

Основной срок службы телескопа «Роман» составит пять лет, а дополнительный пятилетний период – также пять лет. 

Ссылки: 

1. НАСА. Космический телескоп им. Нэнси Грейс Роман. Доступно по адресу: https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. Космический телескоп имени Романа НАСА начал комплексную подготовку к запуску. Опубликовано 10 августа 2026 г. Доступно по адресу: https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. «Удивительная Вселенная НАСА» – серия «Роман»: Новый взгляд НАСА на темную Вселенную. 13 сезон, 1 серия. Опубликовано 11 августа 2026 г. Доступно по адресу: https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. «Удивительная Вселенная НАСА» – серия «Роман»: Юпитеры вокруг других солнц. 13 сезон, 2 серия. Опубликовано 18 августа 2026 г. Доступно по адресу: https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. Бартусек, Л.М.Л. и др. «Внедрение и проблемы обсерватории космического телескопа Нэнси Грейс Роман», Аэрокосмическая конференция IEEE 2022 (AERO)Биг-Скай, Монтана, США, 2022, стр. 01-14, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

Статьи по теме: 

1. Коричневые карлики (BD): телескоп Джеймса Уэбба идентифицирует наименьший объект, сформированный звездоподобным образом  (5, январь 2024) 
2. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST): первая космическая обсерватория, посвященная изучению ранней Вселенной  (6 ноября 2021 г.) 
3. Наблюдения JWST за глубоким полем противоречат космологическому принципу (28 March 2025) 
4. Джеймс Уэбб (JWST) переосмысливает внешний вид галактики Сомбреро (Мессье 104)  (26 ноября 2024) 
5. Парадокс богатых металлами звезд в ранней Вселенной  (27, сентябрь 2024) 
6. Ранняя Вселенная: самая далекая галактика «JADES-GS-z14-0» бросает вызов моделям формирования галактик  (12 Август 2024)
7. XPoSat: ISRO запускает вторую в мире «космическую рентгеновскую поляриметрическую обсерваторию»  (1, январь 2024) 
8. Наблюдения сверхглубокого поля Джеймса Уэбба: две исследовательские группы изучают самые ранние галактики  (24 Июнь 2022) 
9. Открытие первой экзопланеты-кандидата за пределами нашей галактики Млечный Путь (28, октябрь 2021) 
10. Исследование экзопланет: планеты TRAPPIST-1 похожи по плотности  (25, январь 2021)