Космический телескоп «Нэнси Грейс Ро́ман» (, , ; предыдущий вариант названия — Wide-Field Infrared Survey Telescope) — широкодиапазонная инфракрасная обсерватория, шестая «великая» обсерватория НАСА, которая была рекомендована в 2010 году Десятилетним опросным комитетом Национального исследовательского совета США в качестве главного приоритета на следующее десятилетие в астрономии. 17 февраля 2016 года WFIRST был официально назначен миссией НАСА. В мае 2020 года был назван в честь Нэнси Роман, одной из первых женщин-руководителей НАСА.

Волновой диапазон обсерватории RST — от (видимое излучение, голубой) до (ближний инфракрасный диапазон), и она сможет выполнять часть задач и «Хаббла», и запущенной 25 декабря 2021 года обсерватории «Джеймс Уэбб». RST должна получить первые прямые фотографии экзопланет, раскрыть сущность тёмной энергии и понять, как распределена материя по Вселенной.

30 августа 2026 года телескоп был успешно запущен из Космического центра Кеннеди со стартового комплекса № 39A при помощи ракеты Falcon Heavy.

История программы

Разработка телескопа 16 августа 2010 года Национальный исследовательский совет (NRC) академий наук США обнародовал обзор направлений исследовательской работы в области астрономии и астрофизики на следующее десятилетие. Приоритет среди крупных космических проектов, стоимость которых превышает миллиард долларов, отдан космической инфракрасной обсерватории WFIRST с зеркалом 1,3 метра и предполагаемым бюджетом 1,6 млрд долларов. В 2010 году была сформирована Рабочая группа (Science Definition Team, SDT) проекта WFIRST. 5 июня 2012 года стало известно, что Национальное управление военно-космической разведки США подарило НАСА две основы для телескопов, которые изначально намеревалось использовать для слежения за поверхностью Земли с орбиты, но затем планы разведки поменялись, и уже созданные инструменты признали устаревшими и невостребованными. По размеру главного зеркала они соответствовали телескопу «Хаббл» (2,4 метра), но обладали примерно в 100 раз бо́льшим полем зрения. Одну из подаренных основ было решено использовать после соответствующего обновления в качестве базы для проекта WFIRST. 19 февраля 2016 года проект WFIRST был одобрен для полноценного изготовления и запуска с максимальным бюджетом в 3,2 миллиарда долларов. 19 октября 2017 года НАСА опубликовало отчёт независимой от основной рабочей группы специалистов, согласно которому стоимость телескопа составит от 3,9 млрд до 4,2 млрд долларов. Кроме того, в отчёте независимые эксперты ставят под сомнение ключевые решения специалистов JPL: коронограф реализовать сложнее, чем планирует JPL. Это же касается и некоторых других элементов будущего телескопа. 28 августа 2019 года НАСА сообщило об успешном прохождении стадии защиты эскизного проекта (preliminary design review, PDR) будущего телескопа. 24 сентября 2019 года JPL объявила об успешной защите эскизного проекта коронографа, который защитит высокочувствительную оптику будущего телескопа; таким образом, подтверждена готовность к сборке лётного экземпляра этого инструмента. 3 сентября 2020 года было изготовлено главное 2,4-метровое зеркало телескопа. Оно имеет тот же размер, что и у телескопа «Хаббл», но весит меньше четверти — . Зеркало «Хаббла» весит . 6 мая 2021 года НАСА объявило о завершении анализа проекта (стадия ) коронографа, таким образом утвердив его окончательный вид. Теперь специалисты перейдут к изготовлению и сборке полётного варианта инструмента. 29 сентября 2021 года НАСА объявило о завершении всех проектных и опытно-конструкторских работ по телескопу (стадия ). Ожидалось, что полётное оборудование и научные инструменты будут готовы в 2024 году, после чего начнётся сборка всего телескопа и его испытания. В 2025 году началась сборка телескопа. В апреле 2025 года Дональд Трамп предложил отменить запуск телескопа.

Подготовка и запуск

Согласно первоначальным планам космического агентства, постройка WFIRST изначально должна была начаться в 2019 году, однако она была перенесена на несколько лет из-за неясного статуса проекта. В 2018 и 2019 годах власти США пытались полностью закрыть проект в связи с переориентацией на реализацию лунной программы «Артемида». Подобные предложения вызвали протесты научного сообщества и многих конгрессменов и сенаторов, в результате чего проект удалось сохранить. В начале 2020 года запуск телескопа планировалось осуществить в октябре 2026 года. В сентябре 2021 года запуск телескопа планировалось осуществить не позднее мая 2027 года ракетой-носителем DeltaIV Heavy. 19 июля 2022 года НАСА сообщило, что для запуска телескопа в октябре 2026 года выбрана сверхтяжёлая ракета-носитель Falcon Heavy компании SpaceX. Стоимость контракта составит 255 млн долларов. 30 августа 2026 года обсерватория была успешна запущена ракетой-носителем Falcon Heavy со стартового стола LC-39A на мысе Канаверал, Флорида.

Научные задачи Научные задачи RST относятся к передовым вопросам в космологии и исследованиях экзопланет.

Широкоугольная камера WFI Поиск ответов на основные вопросы о тёмной энергии (совместно с программой ЕКА «Евклид»), в том числе: вызвано ли космологическое ускорение новым компонентом энергии или нарушением принципов общей относительности на космологических масштабах. Телескоп будет использовать три метода поиска темной энергии: поиск барионных акустических осциляций, наблюдение за удалёнными сверхновыми, использование слабого гравитационного линзирования.

Коронограф Изначально планировалось разработать и установить полноценный прибор, но из-за финансовых ограничений (проект RST едва укладывается в бюджет, а администрация президента Трампа неоднократно предлагала его отменить) было принято решение ограничиться демонстратором технологий, который, тем не менее, сможет получать ценную для науки информацию. С помощью коронографа будет возможно получать изображения и спектры больших ледяных и газовых экзопланет, включая супер-Юпитеры. Но главная цель коронографа телескопа RST — проверка технологий, которые должны быть использованы в планируемой большой космической обсерватории Habitable Worlds Observatory. Ожидается, что в течение первых 18 месяцев работы коронограф должен продемонстрировать свою работоспособность, после чего учёные со всего мира смогут подать заявки на наблюдения.

Продолжение поиска небольших экзопланет массой порядка массы Земли и меньше — вплоть до 10 % земной массы, что примерно равно массе Марса — методом гравитационного микролинзирования (небольшие каменистые планеты, подобные Земле и Марсу, данный коронограф увидеть не сможет):  — насколько часто планетные системы похожи на Солнечную систему;  — какие типы планет существуют во внешних холодных регионах систем;  — что определяет пригодность планет земной группы для жизни.

Обзор затронет 100 млн звёзд в течение сотен дней с ожидаемым результатом в 2,5 тыс. открытых экзопланет. Получение непосредственных изображений крупных экзопланет, вроде газовых гигантов, и изучение их спектров. Изучение кометных облаков, астероидов, газа и пыли, подобные главному поясу астероидов или облаку Оорта в Солнечной системе, окружающие далёкие светила. Предполагается, что их изучение прояснит историю рождения Земли и всей Солнечной системы в целом.

Научные инструменты Wide-Field Instrument (WFI, широкопольный инструмент) — широкоугольная 288-мегапиксельная многоспектральная камера инфракрасного диапазона разработки Lockheed Martin. Чёткость изображений будет близка к фотографиям телескопа «Хаббл», но на снимок WFIRST будет попадать около 0,28 квадратных градусов неба, что в 100 раз больше, чем у «Хаббла». В WFI используются решения, похожие на те, что компания уже применяла в камере ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая установлена на телескопе «Джеймс Уэбб». Однако фокальная решётка WFI примерно в 200 раз больше аналогичной у NIRCam. Это позволит получать панорамные изображения звёздного поля. WFI будет проводить исследования тёмной энергии и поиск экзопланет методом гравитационного микролинзирования. Ожидается, что аппаратура позволит просматривать более 200 миллионов звёзд каждые 15 минут на протяжении больше года.

Coronagraphic Instrument (CGI, коронограф) — высококонтрастный коронограф с небольшим полем зрения и спектрометрами, покрывающими диапазон волн от видимого света до близкого ИК, также используется новая технология подавления звёздного света. Представляет собой набор из нескольких светонепроницаемых ширм и двух миниатюрных гибких зеркал, чья поверхность может менять свою форму по команде с Земли. Бортовой компьютер будет подстраивать геометрию поверхности зеркал таким образом, что прибор сможет подавить свет звезды не менее, чем в сто миллионов раз. Это позволит увидеть большие планеты, которые вращаются вокруг неё на расстоянии более 0,15 угловой секунды.

Оценка стоимости и финансирование проекта В 2010 году, ещё до того, как военные подарили НАСА 2,4-метровое зеркало, проект оценивался в 1,6 млрд долларов. 19 октября 2017 года НАСА опубликовало отчёт независимой от основной рабочей группы специалистов, согласно которому стоимость телескопа составит от 3,9 млрд до 4,2 млрд долларов. По состоянию на начало 2019 года Рабочая группа WFIRST оценивала стоимость создания телескопа в 3,2 млрд долларов. Столь заметное увеличение стоимости произошло по нескольким причинам: инфляция с момента первоначальных планов в 2010 году (+700 млн долларов), добавление коронографа (+500 млн долларов), затраты на сопровождение основной научной программы (+100 млн долларов), а также издержки, связанные с заменой первоначально предполагаемого зеркала диаметра 1,3 метра на подаренное военными 2,4-метровое (+300 млн долларов). В 2020 году, до наступления пандемии COVID-19, затраты на полный жизненный цикл «Нэнси Грейс Роман» оценивались в 3,9 млрд долларов. В марте 2021 года из-за влияния пандемии стоимость обсерватории выросла ещё на 400 млн долларов.

См. также Телескоп «Джеймс Уэбб»

Примечания

Ссылки Nancy Grace Roman Space Telescope , NASA Wide-Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST) Mission and Synergies with LISA and LIGO-Virgo , 2014 Телескоп Nancy Grace Roman раскроет тайны Вселенной

Категория:Проекты НАСА Категория:Международные космические проекты Категория:Космические телескопы Категория:Космические аппараты НАСА Категория:Искусственные спутники Земли (США) Категория:Космические аппараты с использованием гало-орбит Категория:Проекты по поиску экзопланет Категория:Тёмная энергия Категория:Инфракрасная астрономия Категория:Космология Категория:2026 год в космонавтике Категория:2026 год в астрономии