Σύντομα, οι αστρονόμοι και οι αστροφυσικοί θα έχουν περισσότερη δύναμη παρατήρησης από ό, τι ξέρουν τι να κάνουν. Όχι μόνο το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb μία μέρα, κάποια στιγμή τα επόμενα δύο χρόνια, ελπίζουμε, αν όλα πάνε καλά, και αν ο κοροναϊός δεν το καθυστερήσει ξανά, ξεκινήστε και ξεκινήστε τις λειτουργίες. Αλλά ένα άλλο ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA που ονομάζεται WFIRST έχει περάσει ένα σημαντικό στάδιο και είναι ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα.
Το WFIRST σημαίνει τηλεσκόπιο υπέρυθρων ερευνών Wide Field. Θα έχει φακό 2,4 μέτρων, το ίδιο μέγεθος με το φακό του Hubble. Αλλά το WFIRST θα έχει ένα ευρύ οπτικό πεδίο που είναι 100 φορές μεγαλύτερο από το Hubble. Θα φέρει δύο επιστημονικά όργανα: το Wide Field Instrument (WFI) και ένα κορανογραφικό όργανο. Θα είναι επίσης εξοπλισμένο με κάμερα 300 megapixel.
Αν και η λέξη υπέρυθρο είναι στο όνομα του τηλεσκοπίου, θα παρατηρηθεί επίσης σε ορατό φως. Ένα δελτίο τύπου της NASA αναφέρει ότι το WFIRST θα είναι σε θέση να «… ανιχνεύσει εξασθενημένα υπέρυθρα σήματα από όλο τον κόσμο ενώ παράλληλα θα παράγει τεράστιες πανοράματα του σύμπαντος…» Πρόκειται να ξεκινήσει κάποια στιγμή στα μέσα της δεκαετίας του 2020.
Αφού πέρασε πρόσφατα ένα κρίσιμο ορόσημο, η NASA έδωσε στο WFIRST το προβάδισμα για να ξεκινήσει την ανάπτυξη και τον έλεγχο υλικού. Ο σχεδιασμός του WFIRST είναι ήδη πολύ προηγμένος και το διαστημικό τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί πολλή τεχνολογία που είναι ήδη ώριμη. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους το έργο έχει προβλεπόμενο κόστος ανάπτυξης περίπου 3,2 δισεκατομμυρίων δολαρίων, το οποίο είναι πολύ χαμηλότερο από το τίμημα της JWST περίπου 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων.
Ο σχεδιασμός της WFIRST απαιτεί πολλή τεχνολογία που είναι ήδη δοκιμασμένη και αληθινή, ειδικά εξαρτήματα τηλεσκοπίου ποιότητας Hubble. Η NASA λέει επίσης ότι μεγάλο μέρος του σχεδιασμού βασίζεται σε μαθήματα που αντλήθηκαν από την επίπονη πορεία του James Webb για ολοκλήρωση.
Το επόμενο βήμα για το WFIRST είναι η ολοκλήρωση του σχεδιασμού της αποστολής. Η NASA θα κατασκευάσει δοκιμαστικές μονάδες και μοντέλα μηχανικής για να δει αν ο σχεδιασμός θα αντέξει τόσο στην εκτόξευση όσο και στην τελική λειτουργία στο διάστημα. Μετά την εκτόξευση, το WFIRST θα εισέλθει σε τροχιά φωτοστέφανο στο σημείο Sun-Earth LaGrange 2, το ίδιο με το JWST.
«Με έναν άνευ προηγουμένου συνδυασμό εύρους και βάθους, το WFIRST θα ανοίξει μια νέα εποχή στο να βλέπεις το Σύμπαν μας».
Από το βίντεο της NASA «Η προσομοιωμένη εικόνα δείχνει τη δύναμη του WFIRST της NASA».
Το WFIRST έχει πραγματικά ενδιαφέροντες επιστημονικούς στόχους. Ως τηλεσκόπιο υπέρυθρης ακτινοβολίας, είναι κατάλληλο για την αντιμετώπιση μεγαλύτερων ερωτήσεων σχετικά με το Σύμπαν. Ένας από τους στόχους είναι να απαντήσουμε σε μερικές από τις ερωτήσεις σχετικά με τη σκοτεινή ενέργεια, τη δύναμη που οδηγεί στην επέκταση του Σύμπαντος. Οι κοσμολόγοι θέλουν να μάθουν πώς η σκοτεινή ενέργεια έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου και πώς και γιατί επιταχύνεται η επέκταση του Σύμπαντος.
Το τηλεσκόπιο θα λειτουργεί επίσης σε εξωπλανήτες, ένα από τα πιο σημαντικά θέματα της αστρονομίας. Ακόμα δεν γνωρίζουμε πόσο κοινά είναι τα ηλιακά συστήματα όπως τα δικά μας και πώς καθορίζεται η βιωσιμότητα. Το WFIRST θα βοηθήσει τους αστρονόμους να απαντήσουν σε αυτές τις ερωτήσεις.
Θα κάνει χρήση του κοραλλιογράφου του για να απεικονίσει άμεσα μεγάλους εξωπλανήτες. Θα χρειαστούν επίσης φάσματα αυτών των πλανητών για να προσδιοριστεί η ατμοσφαιρική τους σύνθεση, κάτι που θα μας βοηθήσει να εντοπίσουμε τις βιογραφίες.
Ένας από τους πιο ενδιαφέροντες στόχους του WFIRST είναι η απογραφή εξωπλανήτη. Η NASA σκοπεύει να χρησιμοποιήσει το φαινόμενο της μικροαισθητοποίησης για να ολοκληρώσει μια στατιστική απογραφή εξωπλανητών στον Γαλαξία μας. Η μικροαισθησία είναι όταν ένας αόρατος πλανήτης έξω από το δικό μας ηλιακό σύστημα κινείται μπροστά από ένα μακρινό αστέρι. Η βαρύτητα του πλανήτη λειτουργεί ως φακός, μεγεθύνοντας το φως του αστεριού και καθιστώντας τον πιο φωτεινό. Η NASA αναμένει ότι η WFIRST θα ανακαλύψει χιλιάδες εξωπλανήτες με αυτόν τον τρόπο, με ορισμένα έγγραφα να προτείνουν 70.000 εξωπλανήτες.
Το τηλεσκόπιο θα εξετάσει επίσης άλλες ερωτήσεις καθώς είναι αποφασισμένες. Η διαστημική επιστήμη - και τα διαστημικά τηλεσκόπια - είναι γεμάτα εκπλήξεις, οπότε πιθανότατα θα υπάρχουν ανακαλύψεις που δεν μπορούμε να προβλέψουμε εκ των προτέρων και κάποια εκπληκτικά αποτελέσματα.
Το WFIRST θα παρέχει τις ίδιες εικόνες υψηλής ανάλυσης με το Hubble, αλλά με πολύ μεγαλύτερο οπτικό πεδίο. Πριν από μερικούς μήνες, η NASA κυκλοφόρησε ένα βίντεο που δείχνει τη δύναμη του WFIRST. Όπως δείχνει το βίντεο, ένα πορτρέτο του Χαμπλ του γαλαξία της Ανδρομέδας απαιτούσε πάνω από 400 μεμονωμένες εικόνες για λήψη και σύνθεση σε μία. Χρειάστηκε επίσης το Hubble 4 χρόνια για να το κάνει. Το ισχυρό WFIRST θα μπορεί να δημιουργήσει ένα παρόμοιο μωσαϊκό με δύο μόνο εικόνες. Και θα χρειαστούν μόνο περίπου 90 λεπτά για να τραβήξετε το καθένα από τα δύο.
Αν και το WFIRST είναι ένα υπέρυθρο τηλεσκόπιο, διαφέρει από το JWST - το οποίο είναι επίσης ένα υπέρυθρο "πεδίο εφαρμογής - με διάφορους τρόπους. Ενώ το WFIRST θα προσφέρει πανοραμική θέα στον κόσμο, το JWST είναι πολύ πιο ευαίσθητο στο υπέρυθρο. Ωστόσο, η ευαισθησία του JWST έρχεται σε τιμή. Απαιτεί υπερβολικό κρύο για να εκτελέσει αυτές τις παρατηρήσεις και το τηλεσκόπιο διαθέτει μια περίπλοκη και κρίσιμη ηλιακή ασπίδα για να το διατηρήσει δροσερό. Αυτή η ασπίδα πρέπει να διπλωθεί και να συσκευαστεί στον πύραυλο για εκτόξευση και να αναπτυχθεί πριν ξεκινήσει η λειτουργία του JWST.
Το WFIRST είναι επίσης ένα τηλεσκόπιο υπέρυθρων, αλλά δεν απαιτεί την ίδια χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας. Χρειάζεται ακόμη ένα σύστημα ψύξης, αλλά όχι μια δυσκίνητη και τεχνολογικά περίπλοκη αντηλιακή προστασία. Η θερμοκρασία λειτουργίας του JWST είναι 50 Kelvin (-223 ° C ή -370 ° F). Η θερμοκρασία λειτουργίας του WFIRST δεν έχει ακόμη οριστικοποιηθεί, αλλά τα έγγραφα σχεδιασμού της NASA αναφέρουν ότι είναι περίπου 200 Kelvin (-73 C ή -100 F).
Τόσο το JWST όσο και το WFIRST είναι υπέρυθρες περιοχές και οι αποστολές τους μπορεί να αλληλεπικαλύπτονται με κάποιους τρόπους. Όταν το WFIRST βρίσκει κάτι ιδιαίτερο ενδιαφέρον, το JWST μπορεί να το παρατηρήσει με μεγαλύτερη ευαισθησία υπέρυθρων. Αυτός ο τύπος επικάλυψης είναι ένα δομικό στοιχείο αποστολών και σχεδίων τηλεσκοπίων. Για παράδειγμα, το επερχόμενο Παρατηρητήριο Vera C. Rubin, το οποίο θα δει το πρώτο φως αργότερα φέτος, θα ερευνήσει τον ουρανό για παροδικά αντικείμενα. Όταν εντοπίζεται κάτι σαν σουπερνόβα, άλλα τηλεσκόπια θα αναλάβουν να το παρατηρήσουν πιο προσεκτικά.
Προς το παρόν, το WFIRST χρηματοδοτείται μόνο έως τον Σεπτέμβριο του 2020. Η NASA λαμβάνει αυτή τη διοικητική προφύλαξη, επειδή θέλει να ολοκληρώσει το James Webb και να το θέσει σε λειτουργία. Έχοντας δύο μεγάλα και περίπλοκα έργα σε εξέλιξη ταυτόχρονα - και τα δύο διαστημικά τηλεσκόπια - περιπλέκει και τα δύο έργα.
Η δοκιμαστική ημερομηνία έναρξης του WFIRST είναι κάποτε το έτος 2025. Η προγραμματισμένη διάρκεια αποστολής της είναι πέντε χρόνια.
ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ:
- Δελτίο Τύπου: Η NASA εγκρίνει την ανάπτυξη αποστολής μελέτης σύμπαντος, εύρεσης πλανητών
- NASA: Διαστημικό τηλεσκόπιο υπέρυθρου πεδίου
- Τεχνικό έγγραφο: Το τηλεσκόπιο υπέρυθρης έρευνας για το ευρύ πεδίο: 100 Χαμπλ για τη δεκαετία του 2020
- Space Magazine: Το WFIRST παίρνει το κορόνιό του, για να αποκλείσει το φως των αστεριών και να αποκαλύψει τους πλανήτες τους
