Значення римського космічного телескопа імені Ненсі Грейс

Римський космічний телескоп імені Ненсі Грейс (який зазвичай називають Римським телескопом) має бути запущений у космос 30 серпня 2026 року. Він буде розміщений на квазігало орбіті навколо другої точки Лагранжа Сонце-Земля (L2) поблизу Космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) на відстані 1.5 мільйона км від Землі. Присвячений вивченню темної матерії, темної енергії та екзопланет, Римський телескоп проводитиме масштабні дослідження понад мільярда галактик та скупчень галактик, картографуючи розподіл та еволюцію матерії та вимірюючи історію розширення Всесвіту. Це дасть уявлення про вплив темної матерії та темної енергії на форми та розподіл галактик та скупчень галактик у Всесвіті. Він спостерігатиме за далекими надновими типу Ia, які діють як трасери прискореного розширення Всесвіту для характеристики темної енергії. Використовуючи мікролінзування, пряму візуалізацію та транзити, Роман також шукатиме та вивчатиме екзопланети та, як очікується, виявить понад 100 000 екзопланет під час їхнього проходження повз свої зірки-господарі. Роман робитиме більші зображення та забезпечить повне уявлення, тоді як телескоп Джеймса Вебба робитиме потужні спостереження, що заглядають далі в минуле з вищою роздільною здатністю. Разом вони можуть бути дуже корисними в астрономічних дослідженнях. 

Небесні тіла (такі як зірки, планети та супутники) та їхні періодичні рухи, що спостерігаються на нічному небі, завжди цікавили людські уми з доісторичних часів. Спостереження за положеннями та закономірностями руху зірок на нічному небі історично використовувалися для визначення напрямку та навігації під час подорожей. Винахід телескопа – пристрою для спостереження за віддаленими об'єктами за їх випромінюванням, поглинанням або відбиттям електромагнітного випромінювання – на початку 17 ^{століття} став важливою віхою, оскільки допоміг подолати обмеження спостереження неозброєним оком і зробив можливими детальні астрономічні спостереження. Спочатку в цій галузі домінували оптичні телескопи, проте незабаром радіотелескопи та сонячні телескопи знайшли застосування в швидко розвиваючій галузі астрономії. Невдовзі стало зрозуміло, що астрономічні спостереження, здійснені наземними телескопами, зазнають спотворень через збурення в атмосфері Землі. Одним з можливих рішень було розміщення телескопів у космосі, оскільки космічні телескопи пропонували переваги з точки зору чітких зображень, ширшого доступу до спектру та глибшої видимості космосу порівняно з наземними телескопами.

Космічні телескопи

Ідею космічного телескопа висунув Лайман Спітцер у 1946 році. Вважалося, що спостереження, що здійснюються телескопом, розташованим у космосі, будуть вільними від спотворень, спричинених турбулентною атмосферою Землі. Крім того, космічний телескоп зможе спостерігати ультрафіолетове, рентгенівське та інфрачервоне випромінювання, які поглинаються молекулами повітря в атмосфері. Орбітальна астрономічна обсерваторія 2 (OAO-2), широко відома як «Зоряний спостерігач», була першим успішним космічним телескопом, який проводив спостереження в ультрафіолетовому діапазоні. Вона була запущена в 1968 році та працювала до 1973 року. 

Космічний телескоп «Габбл», мабуть, найвідоміший космічний телескоп. Це велика оптична обсерваторія, запущена в 1990 році. Розташований приблизно за 540 км над Землею на низькій навколоземній орбіті, телескоп «Габбл» працює вже 35 років. Його спостереження в глибокому полі виявили тисячі раніше невідомих далеких галактик. Він також зробив свій внесок у розрахунок точного віку та швидкості розширення Всесвіту і вважається важливою віхою в космічних астрономічних спостереженнях. 

Космічний телескоп імені Джеймса Вебба (JWST) – ще одне значне ім'я. Запущений 25 грудня 2021 року, JWST є найбільшим і найпотужнішим космічним телескопом на сьогоднішній день. На відміну від «Габбла», який є оптичною обсерваторією на низькій навколоземній орбіті, JWST – це інфрачервона обсерваторія, розташована у другій точці Лагранжа (L2), приблизно за 1.5 мільйона км від Землі. Присвячений вивченню раннього Всесвіту, JWST розроблений для того, щоб озирнутися на 13.5 мільярдів років назад і спостерігати перші галактики, що утворилися після Великого вибуху. За останні п'ять років роботи JWST зробив революцію в галузі астрономії, зокрема у вивченні раннього Всесвіту.

Римський космічний телескоп Ненсі Грейс

Запуск космічного телескопа імені Ненсі Грейс «Римський», або просто «Римський телескоп», запланований на 30 серпня 2026 року, названий на честь Ненсі Грейс Роман, першої головної астрономки NASA, якій приписують керівництво проектом космічного телескопа «Габбл». На відміну від «Габбла», який знаходиться на низькій навколоземній орбіті, «Римський» буде розміщений на квазігало-орбіті та працюватиме з неї навколо другої точки Лагранжа Сонце-Земля (L2) поблизу JWST на відстані 1.5 мільйона км від Землі.  

Римський телескоп матиме понад 12.7 метра завдовжки та понад 4.4 метра завширшки після повного розгортання. Його роздільна здатність та чутливість будуть порівнянні з Хабблом завдяки тому ж розміру (тобто 2.4 метра в діаметрі) головного дзеркала. 

Однак, завдяки своїй 300-мегапіксельній багатодіапазонній камері ближнього інфрачервоного діапазону під назвою Wide Field Instrument (WFI), яка забезпечить ширококутне зображення та спектроскопію, телескоп Roman матиме поле зору в 100 разів більше. Широке поле зору з високою роздільною здатністю та високою швидкістю дослідження дозволить йому виконувати масштабні дослідження понад мільярда галактик та скупчень галактик, картографуючи розподіл та еволюцію матерії, а також вимірюючи історію розширення Всесвіту. Це дасть уявлення про вплив темної матерії та темної енергії на форми та розподіл галактик і скупчень галактик у Всесвіті. 

Римський телескоп також спостерігатиме далекі наднові типу Ia, які діють як індикатори прискореного розширення Всесвіту для характеристики темної енергії. Очевидно, що широкопольний інструмент (WFI) відіграватиме ключову роль у вивченні темної матерії та темної енергії Римським телескопом. Через основоположну роль широкопольного інструменту, Римський телескоп раніше називався широкопольним інфрачервоним оглядовим телескопом (WFIRST).  

«Роман» також шукатиме та вивчатиме екзопланети. Для цього він використовуватиме мікролінзування, пряме зображення та транзити. Очікується, що спостереження «Романа» виявлять понад 100 000 екзопланет, коли вони проходять повз свої зірки. Коронограф на борту телескопа «Роман» блокуватиме інтенсивне сліпуче світло зірок та фотографуватиме екзопланети й диски уламків на орбіті навколо них. 

Таким чином, Роман зробить свій внесок у вивчення темної матерії, темної енергії та екзопланет. 

Римський телескоп та телескоп Джеймса Вебба 

Космічні телескопи імені Ненсі Романа та імені Джеймса Вебба працюватимуть одночасно. Обидва переважно вивчатимуть Всесвіт в інфрачервоному світлі, проте вони відрізняються можливостями візуалізації, але можуть доповнювати один одного у вивченні астрономічних явищ. 

Хоча ширококутний телескоп (WFI) дозволяє Роману отримувати більші зображення (у 50 разів більші, ніж Вебб) та забезпечувати повне зображення, телескоп Джеймса Вебба робить потужні спостереження, заглядаючи далі в минуле з вищою роздільною здатністю. Це пояснюється тим, що головне дзеркало Вебба набагато більше (6.5 метра) порівняно з дзеркалом Романа (2.4 метра). 

Загальний погляд Романа та потужні спостереження Вебба разом можуть бути дуже корисними в астрономічних дослідженнях. 

Основний термін служби Римського телескопа становитиме п'ять років, а розширений термін служби — п'ять років. 

***

Список використаної літератури: 

1. НАСА. Римський космічний телескоп імені Ненсі Грейс. Доступно за адресою https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. Римський космічний телескоп NASA розпочинає комплексні операції з підготовки до запуску. Опубліковано 10 серпня 2026 року. Доступно за адресою https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. Цікавий Всесвіт NASA – римський серіал: Новий погляд NASA на темний Всесвіт. Сезон 13, епізод 1. Опубліковано 11 серпня 2026 року. Доступно за адресою https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. Цікавий Всесвіт NASA – римський серіал: Юпітери навколо інших сонць. Сезон 13, епізод 2. Опубліковано 18 серпня 2026 року. Доступно за адресою https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. Бартусек, Л.М.Л. та ін. «Впровадження та проблеми обсерваторії космічного телескопа імені Ненсі Грейс Римської імперії», Аерокосмічна конференція IEEE 2022 (AERO), Біг-Скай, Монтана, США, 2022, с. 01-14, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

***

Статті по темі: 

1. Коричневі карлики (BD): Телескоп Джеймса Вебба ідентифікує найменший об’єкт, утворений схожим на зірку  (5 січень 2024) 
2. Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST): перша космічна обсерваторія, присвячена вивченню раннього Всесвіту  (6 листопада 2021 р.) 
3. Глибокі польові спостереження JWST суперечать космологічному принципу (28 березень 2025) 
4. Джеймс Вебб (JWST) переосмислює вигляд галактики Сомбреро (Мессьє 104)  (26 листопада 2024) 
5. Парадокс багатих на метал зірок у ранньому Всесвіті  (27 вересень 2024) 
6. Ранній Всесвіт: найдальша галактика “JADES-GS-z14-0″ кидає виклик моделям утворення галактик  (12 серпень 2024)
7. XPoSat: ISRO запускає другу в світі «космічну обсерваторію рентгенівської поляриметрії»  (1 січень 2024) 
8. Надглибокі польові спостереження Джеймса Вебба: дві дослідницькі групи для вивчення найдавніших галактик  (24 червня 2022) 
9. Відкриття першого кандидата на екзопланети за межами нашої домашньої Галактики Чумацький Шлях (28 жовтня 2021) 
10. Дослідження екзопланет: планети TRAPPIST-1 подібні за щільністю  (25 січень 2021)

***