NASA завершило сборку космического аппарата для миссии Roman

Специалисты NASA завершили сборку космического аппарата, в котором будет размещен новый телескоп Roman. Его планируется запустить в 2027 году.

Космический телескоп Roman предназначен для наблюдения крупномасштабных структур Вселенной и исследование влияния темной материи на галактики. Другая задача миссии — поиск и получение прямых изображений экзопланет.

Для решения этих задач Roman оснастили 2,4-метровым зеркалом и 288-мегапиксельной камерой. Благодаря ним, новый телескоп сможет изображения с детализацией, как у «Хаббла», но при этом его поле зрения будет в сто раз больше. Также на Roman установили коронограф — устройство, способное «отсекать» свет звезды. Оно позволит получать изображения протопланетных дисков и даже напрямую фотографировать крупнейший экзопланеты.

Для того, чтобы доставить все эти приборы в точку Лагранжа L2 системы Солнце – Земля (именно оттуда Roman будет вести наблюдения), необходим «транспорт». Его изготовлением занимались специалисты Космического центра им. Годдарда. Недавно они сообщили о завершении работы. Процесс проектирования, сборки и тестирования космического аппарата занял восемь лет.

Космический аппарат Roman имеет форму шестиугольной призмы. Его ширина составляет 4 метра, высота — 2 метра, масса — 3800 кг. Для ее снижения использовались разные методы. Например, пространство между панелями космического корабля занято сверхтонкими металлическими сотами. Многие компоненты, изготовлены из прочных, но легких композитных материалов. Например, при диаметре в 1,7 метра, масса рефлектора антенны Roman составляет всего 10,9 кг.

На борту аппарата находятся все основные компоненты, необходимые для поддержания работы Roman, включая двигатели и солнечные батареи. Они соединены почти 80 км проводки. Roman получит новую систему связи, которая позволит ему передавать на Землю беспрецедентные объемы информация. Ожидается, что за день наблюдений обсерватория будет пересылать порядка 1,4 терабайта данных. Для сравнения, ежедневно «Хаббл »передает на Землю 3 гигабайта данных, «Джеймс Уэбб» — 50 - 60 гигабайт данных.

Специалисты NASA уже провели комплексные испытания аппарата. Теперь они готовятся к установке на него полезной нагрузки. Этот процесс начнется в 2025 году. Запуск Roman запланирован на май 2027 года. Для миссии будет задействована ракета Falcon Heavy.

«Джеймс Уэбб» сфотографировал экзопланету

Международная группа астрономов использовала телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), чтобы сфотографировать экзопланету. Она обращается вокруг близкой к нам звезды Эпсилон Индейца.

Эпсилон Индейца расположена на расстоянии 12 световых лет от Земли. Она представляет собой оранжевый карлик. Эпсилон Индейца имеет примерно тот же возраст и металличность, что Солнце, но при этом примерно в пять раз тусклее нашей звезды.

В ходе предыдущих наблюдений астрономам удалось обнаружить, что вокруг Эпсилон Индейца обращаются два коричневых карлика. Также им удалось найти следы, указывающие на то, что у этой звезды может быть планетарный компаньон. Но до недавнего времени это были лишь косвенные улики. Все изменилось после наблюдений JWST.

На сегодняшний день астрономам удалось сфотографировать напрямую чуть более восьми десятков планет. Подавляющее большинство из них представляют собой газовые гиганты в молодых звездных системах. Их атмосферы все еще разогреты до больших температур и они являются активным источником инфракрасного излучения.

Однако Эпсилон Индейца уже далеко не молодая звезда. А значит, обращающиеся вокруг нее экзопланеты должны быть холодными и основная часть их излучения будет приходиться на средний инфракрасный диапазон. Волны в этой части спектра полностью блокируются земной атмосферой, поэтому единственным вариантом было использование JWST.

Космический телескоп оправдал возложенные ожидания. Установленной на него камере среднего инфракрасного диапазона MIRI действительно удалось сфотографировать экзопланету, получившую обозначение Эпсилон Индейца Ab. На снимке она выглядит как оранжевая точка. Сама звезда закрыта диском коронографа.

Эпсилон Индейца Ab оказалась не совсем такой, как ожидали ученые. Она примерно в два раза массивнее Юпитера, находится немного дальше от своей звезды и имеет другую орбиту. Ее атмосфера тоже немного отличается от предсказаний модели. На коротких длинах волн она оказалась тусклее, чем предполагалось. Это может означать, что в ней есть значительное количество метана, угарного газа и углекислого газа и она весьма облачная.

На сегодняшний день Эпсилон Индейца Ab занимает двенадцатое место в списке ближайших к Земле экзопланет и первое место в списке ближайших экзопланет массивнее Юпитера. Также это одна из самых холодных экзопланет, сфотографированных напрямую. Ее расчетная температура составляет 2 °C.

По словам исследователей, в будущем они планируют провести новые наблюдения Эпсилон Индейца Ab чтобы уточнить параметры ее атмосферы. Они также надеются сфотографировать с помощью JWST другие подобные экзопланеты.

Группа астрономов с помощью коронографа на борту Джеймса Уэбба получила прямое изображение экзопланеты Эпсилон Индейца Ab, находящейся на расстоянии примерно 12 световых лет от Земли. По оценкам ученых — это одна из самых холодных экзопланет, наблюдавшихся на сегодняшний день. Масса планеты в несколько раз больше массы Юпитера, а вот температура составляет всего порядка 2℃.

Ранее полученные прямые изображения экзопланет были у объектов, как правило, очень молодых и весьма горячих, которые все еще излучают большую часть энергии, полученной в момент их формирования. По мере того как планеты остывают и сжимаются в течение своего жизненного цикла они становятся значительно слабее и, следовательно, их сложнее идентифицировать.

На фотографии по центру мы видим звездочку. Это результат работы коронографа прибора MIRI, который, как солнцезащитный козырек, заблокировал свет от родительской звезды. Слева от нее и есть экзопланета Эпсилон Индейца Ab.

Ровно два года назад президент США Джо Байден представил первый снимок JWST, начав новую эру в исследовании далеких миров. Чтобы отметить это событие, ученые поделились фотографией весьма милой пары галактик NGC 2936 и NGC 2937, напоминающих пингвина и яйцо.

Их взаимодействие началось между 25 и 75 миллионами лет назад, когда галактики совершили свое первое сближение. После нескольких подобных циклов через сотни миллионов лет они-таки сольются в единый объект. Сейчас же расстояние между галактиками составляет около 100 000 световых лет, что, кстати, весьма немного по космическим меркам. Например, галактика Андромеда удалена от нас на 2,5 млн световых лет.