Телескоп NASA «Роман» будет использовать активный коронограф для получения изображений экзопланет

Предстоящий космический телескоп NASA имени Нэнси Грейс Роман, запуск которого запланирован не ранее конца следующего месяца, станет первым активным коронографом, развернутым в космосе. Этот инструмент предназначен для блокировки большей части света звезды, что позволит астрономам напрямую получать изображения планет, вращающихся вокруг других звезд, особенно тех, которые похожи на планеты нашей Солнечной системы. Миссия может в конечном итоге проложить путь для будущего телескопа, который сделает первые снимки миров, подобных Земле.

Телескоп повлияет на область науки об экзопланетах, позволив исследователям видеть более мелкие, тусклые и более близкие к звездам планеты, чем когда-либо прежде. В отличие от предыдущих коронографов на «Хаббле» и космическом телескопе «Джеймс Уэбб», которые используют статические блокираторы, система «Романа» использует активное управление волновым фронтом. Она измеряет остаточный звездный свет и подавляет его с помощью двух деформируемых зеркал, каждое из которых имеет сетку 48 на 48 крошечных приводов, способных регулировать поверхность зеркала с шагом всего 10 пикометров — примерно одна десятая диаметра атома водорода. Ожидается, что этот метод повысит чувствительность к экзопланетам в 1000 раз по сравнению с современными космическими коронографами.

Это важно, потому что почти все сфотографированные на сегодняшний день экзопланеты являются массивными, молодыми и находятся далеко от своих звезд — совсем не похожи на планеты нашей Солнечной системы. «Роман» сможет напрямую получить изображение настоящего аналога Юпитера: зрелого газового гиганта, вращающегося вокруг звезды, подобной Солнцу, на расстоянии в несколько раз превышающем радиус земной орбиты. Такая планета будет в основном отражать свет своей звезды, а не светиться от внутреннего тепла. Широкоугольная камера телескопа, имеющая примерно 300 мегапикселей, также будет делать снимки примерно в 100 раз больше, чем самые широкие экспозиции «Хаббла» при аналогичном разрешении, помогая астрономам изучать темную материю, темную энергию и обнаруживать около 100 000 новых экзопланет.

Справочная информация: Космический телескоп «Роман» назван в честь Нэнси Грейс Роман, первого руководителя отдела астрономии NASA. Он будет оснащен как широкоугольной камерой, так и коронографом. Коронограф использует маски, включая «кремниевую траву» — микроскопические шипы, которые захватывают фотоны, чтобы предотвратить попадание рассеянного света на детекторы. Хавьер Виана, научный сотрудник Гарварда, чьи проекты были отобраны для первого года наблюдений «Романа», сравнил этот скачок с переходом от «опроса горстки людей» к «проведению глобальной переписи».

Следующие шаги: Запуск телескопа ожидается к концу следующего месяца. После ввода в эксплуатацию он начнет наблюдать звездные системы по одной с помощью коронографа, стремясь напрямую получить изображения экзопланет, которые были слишком тусклыми, чтобы их можно было увидеть. Успех может продемонстрировать технологию, необходимую для будущей миссии по фотографированию планет, подобных Земле, что, по словам ведущего инженера-механика Брэндона Кригера, станет «критическим шагом на пути к поиску Земли 2.0».