Készen áll a startra a NASA legújabb zászlóshajója, a Nancy Grace Roman űrtávcső. Az űreszköz a vártnál nyolc hónappal korábban, augusztus 30-án emelkedik a magasba a SpaceX Falcon Heavy hordozórakétáján a floridai Kennedy Űrközpont 39A indítóállásáról.
A misszió előkészítése az időterv betartása mellett a költségvetés szempontjából is sikeres, hiszen a projekt a kiszabott kereteken belül maradt. A 4,3 milliárd dolláros ráfordítással megvalósuló csillagászati műszer a Hubble és a James Webb űrteleszkóp által megkezdett munkát egészíti ki, ám eltérő módszertannal. Míg elődei a világegyetem egy-egy szűkebb területére fókuszálnak rendkívüli részletességgel, az új megfigyelőegység a panorámafelvételek készítésére szakosodott.
Idő előtti rajt a Kennedy Űrközpontból
A műszer fejlesztése 2016-ban kezdődött el, miután a 2010-es csillagászati felmérés kiemelt prioritásként jelölte meg az akkori WFIRST koncepciót. A NASA 2020-ban nevezte át a szerkezetet Nancy Grace Roman tiszteletére, aki az ügynökség első vezető csillagászaként kulcsszerepet játszott a Hubble űrtávcső megvalósításában. A mérnöki munkálatok a marylandi Goddard Űrközpontban zajlottak, ahonnan idén június végén szállították át a szerkezetet Floridába.
A felkészülés legutóbbi fázisában sikeresen feltöltötték a szerkezet hajtóanyagtartályait a manőverezéshez szükséges hidrazinnal. Ez a művelet az egyik legkritikusabb állomás volt a kilövés előtt, mivel a toxikus és instabil hajtóanyag betöltése szigorú biztonsági protokollokat igényel. A 10 500 kilogrammos űreszközt ezt követően függőleges helyzetbe állították a kiszolgáló létesítményben, ahol megkezdődött a Falcon Heavy rakéta hasznos teher adapteréhez való illesztése.
Széles látószög a James Webb és a Hubble mellett
A Nancy Grace Roman űrtávcső optikai rendszere a Hubble-ével megegyező, 2,4 méter átmérőjű főtükörre épül, a mögötte dolgozó technológia azonban lényegesen modernebb. A 300 megapixeles Wide Field Instrument nevű kamerának köszönhetően az űrteleszkóp százszor akkora égboltfelületet képes befogni egyetlen felvétellel, mint a Hubble, miközben megőrzi annak részletgazdag felbontását. A James Webb látómezejéhez képest az eltérés még szembetűnőbb: a Roman ötszázszor nagyobb területet pásztáz egyidejűleg.
Ez a széles látószög teszi lehetővé, hogy a csillagászok ezerszer gyorsabban végezzenek átfogó égboltfelméréseket, mint korábban bármikor. A műszer nem a kiválasztott galaxisok egyedi szerkezetét tanulmányozza órákon át, hanem több milliárd csillag és galaxis helyzetét rögzíti nagy ütemben. Az összegyűjtött információmennyiség mértéke kiemelkedő: a tervezett ötéves elsődleges küldetés során évente több mint 500 terabájtnyi tudományos adatot továbbít a Földre. Összehasonlításképp, a Hubble 35 éves működése alatt összesen nagyjából 400 terabájt adatot generált.
A sötét energia és a távoli bolygók nyomában
A küldetés tudományos programja három fő területre összpontosít. Az első a kozmológia egyik legnagyobb rejtélye, a sötét energia vizsgálata. A megfigyelések révén a kutatók pontosabban feltérképezhetik, miként tágul a világegyetem, és mekkora szerepet játszik ebben a láthatatlan erő. A galaxisok eloszlásának és a szupernóvák távolságának tömeges mérésével a téridő szerkezetének alakulása is nyomon követhetővé válik.
A másik kulcsterület az exobolygók kutatása. A Nancy Grace Roman űrtávcső úgynevezett gravitatív mikrolencsézéses eljárással keres majd távoli bolygórendszereket. Ez a módszer lehetővé teszi olyan égitestek felfedezését is, amelyek a csillaguktól távol keringenek, vagy akár csillag nélküli, szabadon lebegő bolygóként léteznek a galaktikus térben. A szakemberek várakozásai szerint több ezer új exobolygó azonosítása várható a mérések alapján. A harmadik pillért a korongráf technológia teszi ki, amely eltakarja a csillagok fénytengerét, így közvetlen képet alkothat a közeli bolygók körüli porgyűrűkről és gázóriásokról.
A három nagy űrteleszkóp összehasonlítása
Az alábbi táblázat a NASA három meghatározó űrobszervatóriumának legfontosabb műszaki és működési paramétereit hasonlítja össze a hivatalosan közzétett adatok alapján.
| Paraméter | Hubble űrtávcső | James Webb űrteleszkóp | Nancy Grace Roman űrtávcső |
|---|---|---|---|
| Főtükör átmérője | 2,4 méter | 6,5 méter | 2,4 méter |
| Látómező nagysága | Alapértelmezett (1x) | Célzott mélyűr (kb. 2x) | Százszoros (100x a Hubble-höz képest) |
| Kamera felbontása | 16 megapixel (WFC3) | 40 megapixel (NIRCam) | 300 megapixel (WFI) |
| Keringési pálya | Alacsony Föld körüli pálya (540 km) | Naptávoli L2 pont (1,5 millió km) | Naptávoli L2 pont (1,5 millió km) |
| Hordozórakéta | Discovery űrsikló (STS-31) | Ariane 5 | SpaceX Falcon Heavy |
Magyar csillagászati kutatások és a nyílt adatbázis
A Nancy Grace Roman űrtávcső által gyűjtött adatok teljes egészében nyilvánosak lesznek a tudományos közösség számára, védelmi időszak nélkül. Ennek köszönhetően a magyar csillagászok és kutatóintézetek a mérések leérkezésének pillanatában hozzáférhetnek a nyers adatfolyamhoz. A hazai szakemberek számára különösen az exobolygó-statisztikák és a változócsillagok elemzése kínál majd közvetlen kutatási lehetőségeket, hiszen az átfogó felmérések pontosabb rálátást biztosítanak a Tejútrendszer szerkezetére.
Utolsó simítások a Falcon Heavy indítása előtt
A startot követően a műszer egy hónapos útra indul a Földtől 1,5 millió kilométerre található Sun-Earth L2 Lagrange-pont felé. Ezen a gravitációs szempontból stabil pályán működik jelenleg a James Webb is. A helyszín előnye, hogy az űreszköz zavartalanul tekinthet a mélyűr felé, miközben a napsugárzás és a Föld hőhatása elleni védelem is könnyebben megoldható.
A szonda tervezett ötéves élettartama a tartályok kapacitása alapján jelentősen meghosszabbítható. A NASA mérnöki számításai szerint a fedélzeten lévő hidrazinmennyiség akár több mint tíz évig is elegendő lehet a pálya tartásához és a precíz pozicionáláshoz. A hátralévő hetekben a műszaki csapat befejezi az áramvonalazó kúp felszerelését és a hordozórakéta végső tesztjeit, hogy augusztus 30-án reggel elindulhasson a misszió.
