Uskoro će astronomi i astrofizičari imati više promatračke moći nego što znaju s čim. Ne samo da će James Webb svemirski teleskop jednog dana, negdje u narednih par godina, nadamo se da će sve proći dobro i ako ga koronavirus ne odgodi, ponovno pokrenuti i započeti s radom. Ali još jedan snažni NASA-in svemirski teleskop nazvan WFIRST prošao je važnu fazu i korak je bliže stvarnosti.
WFIRST označava široki terenski infracrveni teleskop. Imaće objektiv veličine 2,4 metra, iste veličine kao i Hubbleovo leće. Ali WFIRST će imati široko vidno polje koje je 100 puta veće od Hubbleovog. Nosit će dva znanstvena instrumenta: instrument širokog polja (WFI) i koronagrafski instrument. Također će biti opremljen kamerom od 300 megapiksela.
Iako je riječ infracrveno u nazivu teleskopa, također će je promatrati pri vidljivom svjetlu. Iz NASA-inog priopćenja stoji kako će WFIRST biti u stanju "... otkriti slabe infracrvene signale iz cijelog kozmosa, a također generirati ogromne panorame svemira ..." To bi vrijeme trebalo pokrenuti sredinom 2020-ih.
Nakon što je nedavno prošao kritičnu prekretnicu, NASA je WFIRST-u dala napredak za početak razvoja hardvera i testiranja. WFIRST-ov dizajn je već dobro napredan, a svemirski teleskop koristi mnogo tehnologije koja je već zrela. To je jedan od razloga što su projektirani troškovi razvoja od samo oko 3,2 milijarde dolara, što je znatno niže od cijena JWST-a od oko 10 milijardi dolara.
WFIRST-ov dizajn zahtijeva mnogo već isprobane tehnologije, osobito komponenti teleskopa Hubble. NASA također kaže da se veliki dio dizajna temelji na lekcijama naučenim na napornom putu Jamesa Weba do završetka.
Sljedeći korak za WFIRST je finaliziranje dizajna misije. NASA će izraditi ispitne jedinice i inženjerske modele da vidi hoće li dizajn izdržati i lansiranje i eventualne operacije u svemiru. Nakon lansiranja, WFIRST će ući u orbitu halo na točki Sunca-Zemlje LaGrange 2, isto kao i JWST.
"Uz neviđenu kombinaciju širine i dubine, WFIRST će otvoriti novu eru u gledanju našeg Svemira."
Iz NASA-inog videozapisa "Simulirana slika pokazuje snagu NASA-inog PUNOGA."
WFIRST ima stvarno zanimljive znanstvene ciljeve. Kao infracrveni teleskop prikladan je za rješavanje većih pitanja o Svemiru. Jedan od ciljeva je odgovoriti na neka pitanja o tamnoj energiji, sili koja pokreće širenje Svemira. Kozmolozi žele znati kako se tamna energija s vremenom mijenjala, te kako i zašto se širenje Svemira ubrzava.
Teleskop će također raditi na egzoplanetima, jednoj od najvažnijih tema astronomije. Još uvijek ne znamo koliko su uobičajeni solarni sustavi poput našeg i kako se određuje naseljenost. WFIRST će pomoći astronomima da odgovore na ta pitanja.
Upotrijebit će svoj koronagraf za izravno postavljanje velikih egzoplaneta. Također će biti potreban spektar tih planeta za određivanje njihovog atmosferskog sastava, što će nam pomoći da otkrijemo biosignature.
Jedan od najzanimljivijih ciljeva WFIRST-a je popis egzoplaneta. NASA planira koristiti fenomen mikrolengiranja za dovršavanje statističkog popisa egzoplaneta na Mliječnom putu. Microlensing je kada se nevidljivi planet izvan našeg Sunčevog sustava kreće ispred udaljene pozadinske zvijezde. Gravitacija planeta djeluje poput leće, povećavajući zvjezdanu svjetlost i čineći je svjetlijom. NASA očekuje da će WFIRST na taj način otkriti tisuće egzoplaneta, a neki dokumenti sugeriraju 70.000 egzoplaneta.
Teleskop će također rješavati druga pitanja prema njihovoj odluci. Svemirska znanost - i svemirski teleskopi - puni su iznenađenja, tako da će vjerojatno doći do otkrića koje ne možemo unaprijed predvidjeti i nekih iznenađujućih rezultata.
WFIRST će pružiti iste slike visoke rezolucije kao i Hubble, ali s mnogo većim vidnim poljem. Prije nekoliko mjeseci NASA je objavila videozapis koji prikazuje snagu WFIRST-a. Kao što pokazuje videozapis, Hubbleov portret galaksije Andromeda zahtijevao je snimanje i komponovanje preko 400 pojedinačnih slika. Hubbleu su bile potrebne i 4 godine da to urade. Snažni WFIRST moći će stvoriti sličan mozaik sa samo dvije slike. I samo će vam trebati oko 90 minuta da snimite svako od njih dvoje.
Iako je WFIRST infracrveni teleskop, on se razlikuje od JWST - koji je ujedno i infracrveni "opseg" na nekoliko načina. Dok će WFIRST pružati panoramski pogled na kozmos, JWST je mnogo osjetljiviji na infracrvenu vezu. Ipak, osjetljivost JWST-a dolazi po cijeni. Za obavljanje tih promatranja potrebna je jaka hladnoća, a teleskop ima složen i kritičan sunčani štit da ga ohladi. Taj sunčani štit mora biti sklopljen i pakiran u raketu za lansiranje i rasporediti prije nego što JWST započne s radom.
WFIRST je također infracrveni teleskop, ali ne zahtijeva istu nisku radnu temperaturu. I dalje mu treba sustav za hlađenje, ali ne i nevaljan i tehnološki složen štitnik za sunce. Radna temperatura JWST-a je 50 Kelvina (-223 ° C ili -370 ° F). Radna temperatura WFIRST-a još nije dovršena, ali NASA-in projektni dokumenti kažu da je oko 200 Kelvina (-73 C ili -100 F).
I JWST i WFIRST su infracrveni 'obimi i njihove se misije na neki način mogu preklapati. Kad WFIRST nađe nešto posebno zanimljivo, JWST može to promatrati s većom infracrvenom osjetljivošću. Ova vrsta preklapanja sastavni je dio misija i dizajna teleskopa. Na primjer, nadolazeći opservatorij Vera C. Rubin, koji bi prvo svjetlo trebao ugledati kasnije ove godine, pregledat će nebo zbog prolaznih objekata. Kad se opazi nešto poput supernove, drugi će teleskopi dobiti zadatak da je pažljivije promatraju.
Za sada se WFIRST financira tek do rujna 2020. NASA poduzima tu administrativnu mjeru opreza jer žele dovršiti James Webb i pokrenuti ga. Imati dva velika i složena projekta u isto vrijeme - oba svemirska teleskopa - komplicira oba projekta.
Pretpostavljeni datum lansiranja WFIRST-a je negdje u 2025. godini. Planirano trajanje misije je pet godina.
VIŠE:
- Priopćenje za javnost: NASA odobrila razvoj svemirske misije i pronalaska planeta
- NASA: Svemirski infracrveni svemirski teleskop
- Tehnički rad: Širokokutni infracrveni anketni teleskop: 100 haubica za 2020. godinu
- Svemirski magazin: WFIRST dobiva svoj koronagraf za blokiranje svjetla zvijezda i otkrivanje njihovih planeta
