Sajátos technológiai megoldással és az eddigieknél jóval alacsonyabb költségvetéssel épít új űrteleszkópot az amerikai űrhivatal. A PRIMA névre keresztelt projekt hivatalosan is belépett a B-fázisba, amellyel kezdetét veszi az obszervatórium részletes tervezése és technológiai fejlesztése. A küldetés célja, hogy fényt derítsen a kozmosz leghidegebb és leginkább porfedte régióira, amelyeket a meglévő műszerekkel eddig nem sikerült megfelelően megfigyelni.
Áthidaló szerep a csillagászati megfigyelésekben
A PRIMA (PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics) az első képviselője a NASA új, Probe Explorers elnevezésű küldetésosztályának. Ezt a kategóriát kifejezetten azért hozták létre, hogy kitöltse a kisebb tudományos szondák és a több milliárd dolláros, nagyszabású zászlóshajó-projekt foghíjait. A megcélzott 1,2 milliárd dolláros költségkeret szigorú korlátot szab a kiadásoknak, ami jelentős megtakarítást jelent a korábbi nagyberendezésekhez képest.
Az 1,8 méteres főtükörrel felszerelt űrtávcső a távoli infravörös tartományban fog működni. Ez a hullámhossz-tartomány eddig szinte vakfoltnak számított az űrkutatásban, ugyanis hidat képez a közeli infravörösben vizsgáló James Webb-űrteleszkóp és a földfelszíni rádióteleszkópok között. A távoli infravörös sugárzás képes áthatolni a sűrű csillagközi porfelhőkön, így a kutatók közvetlenül tanulmányozhatják a legkorábbi galaxisok születését, a szupermasszív fekete lyukak növekedését és az exobolygók körüli por- és gázkorongokat.
Aktív hűtés a tökéletes érzékenységért
A távoli infravörös mérések legnagyobb kihívása a saját hősugárzás elnyomása. Amennyiben a teleszkóp optikája nincs szinte a abszolút nulla fok közelébe hűtve, a saját hősugárzása elvakítja az érzékeny detektorokat. Ennek áthidalására a PRIMA aktív hűtési rendszert alkalmaz, amely mindössze 4,5 Kelvin (körülbelül -268 Celsius-fok) hőmérsékleten tartja a tükröt és a műszereket.
A megfigyeléseket két fő berendezés végzi majd:
- A FIRESS névre hallgató szélessávú spektrométer, amely a kémiai elemek ujjlenyomatát azonosítja.
- A PRIMAger elnevezésű hiperspektreális kamera és polariméter, amely a porszemcsék eloszlását és a mágneses mezőket méri.
Ez a technológiai háttér lehetővé teszi, hogy a szonda akár százezerszer gyorsabban végezzen el bizonyos méréseket, mint bármelyik elődje, olyan halvány kozmikus forrásokat is felderítve, amelyek eddig teljesen rejtve maradtak.
Költséghatékony útvonal a 2030-as évekbe
A projekt irányításáért a Jet Propulsion Laboratory (JPL) felel, míg a tudományos adatok feldolgozását a Caltech IPAC központja végzi. A küldetés tervek szerint a 2030-as évek elején, legkorábban 2033-ban indulhat el a Föld-Nap rendszer L2 Lagrange-pontja felé. A legalább ötévesre tervezett misszió nemcsak alapvető válaszokat adhat a víz és a nehéz elemek kozmikus eredetére, de mintaként is szolgálhat a jövő költséghatékony űrkutatási fejlesztései számára.
