В середине 2020-х годов Широкопольный инфракрасный обзорный телескоп NASA следующего поколения (WFIRST) выйдет в космос. Обладая беспрецедентным разрешением и передовыми приборами, он будет построен на фундаменте, созданном почтенным космическим телескопом "Хаббл", который в этом году отметил свое 30-летие! В ожидании того, чего он добьется, NASA решило, что WFIRST нуждается в собственном имени, которое чтит его связь с Хабблом .
Недавно NASA объявило, что отныне миссия WFIRST будет известна как космический телескоп Нэнси Грейс Роман в честь доктора Нэнси Грейс Романа (которая скончалась в 2018 году). Помимо того, что она была первым главным астрономом NASA, она также была неутомимым педагогом и защитником женщин в STEMs, чья работа проложила путь для космических телескопов, что привело к ее прозвищу “the mother of Hubble” (“мать Хаббла”).
Поэтому вполне уместно, что мы взглянем на ее жизнь и работу, которая принесла ей место среди звезд!
Ранняя жизнь и образование
Родившаяся в Нэшвилле, штат Теннесси, в 1925 году, Нэнси Грейс рано проявила интерес к астрономии. После создания астрономического клуба с одноклассниками в средней школе, Нэнси решила, что она хочет заниматься астрономией профессионально.
После окончания университета она училась в Суортмор-колледже в Пенсильвании и работала в обсерватории Sproul. Затем она закончила аспирантуру в Чикагском университете, проводя исследования в обсерватории Yerkes в Висконсине и обсерватории McDonald в Техасе, в конечном итоге став ассистентом профессора.
Однако из–за нехватки штатных должностей, доступных женщинам в то время, она в конечном итоге в 1954 году-по рекомендации коллеги астронома Джерарда Койпера заняла должность в военно-морской исследовательской лаборатории (ARL). В течение следующих трех лет она внесла свой вклад в развивающуюся область радиоастрономии и стала главой секции микроволновой спектроскопии ARL.
Во время ее пребывания в ARL Нэнси Грейс привлекла внимание Международного астрономического сообщества и отправилась за границу, чтобы прочитать лекцию о своих исследованиях. Ее работа была также замечена недавно сформированным Национальным Управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), и в 1959 году она присоединилась к NASA, чтобы возглавить его программу по наблюдательной астрономии.
Ее принятие в NASA в качестве главы наблюдательной астрономии фактически означало, что она откажется от своих исследований, но она чувствовала, что это того стоит. Как она писала в своих мемуарах, опубликованных в 2018 году, “шанс начать с чистого листа, чтобы наметить программу, которая, как я думала, будет влиять на астрономию в течение пятидесяти лет”.
К началу 1960-х годов она стала первым начальником отдела астрономии в управлении космических наук NASA и много путешествовала по США, читая лекции для астрономических кафедр и продвигая программы NASA. По ее собственным словам, эти визиты были предназначены “для того, чтобы рассказать им, что мы планировали в NASA и каковы возможности NASA, но в равной степени это было попыткой получить от них представление о том, что, по их мнению, NASA должно делать”.
К середине 1960-х годов она создала Комитет астрономов и инженеров, чтобы представить телескоп, который мог бы вести наблюдения из космоса и выполнять важные научные задачи. Со временем ее пропаганда убедила NASA и Конгресс сделать создание космического телескопа приоритетом. Ее усилия были реализованы в 1990 году с запуском космического телескопа "Хаббл", который должен был стать самым научно-революционным космическим телескопом всех времен.
Астрономия Больших Данных
С тех пор как "Хаббл" вышел в космос, его научные операции координировались и контролировались Институтом космических телескопов (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд. Это включало планирование и проведение наблюдений, обработку и архивирование наборов данных миссии, а также осуществление информационно-пропагандистских программ с астрономическим сообществом и широкой общественностью.
В следующем году, когда космический телескоп имени Джеймса Уэбба будет запущен на орбиту, его научно-операционные центры также будут размещены в STScI. В 2019 году НАСА объявило, что STScI будет также служить научным операционным центром для космического телескопа Нэнси Грейс Роман. Как сказал директор STScI Кеннет Сембах:
- "Доктор Нэнси Грейс Роман была выдающимся ученым и лидером, а также убежденным сторонником Хаббла и других великих обсерваторий NASA. Она также решительно поддерживала создание STScI. Мы думали о ней как о коллеге и друге, и были рады приветствовать ее в институте на нашем ежегодном весеннем научном симпозиуме в 2017 году...
Для нас большая честь быть частью ее продолжающегося наследия. Вся наша команда готова поддержать астрономическое сообщество и обеспечить, чтобы космический телескоп Нэнси Грейс Роман достиг своего полного научного потенциала”.
Все данные, собранные космическим телескопом Нэнси Грейс, будут храниться в архиве для космических телескопов Барбары А. Микульски (MAST) в STScI, где они будут легко доступны для исследователей и астрономов по всему миру. Предполагается, что в ходе своей запланированной пятилетней миссии обсерватория соберет приблизительно 20 петабайт данных.
Для сравнения, Британская библиотека, крупнейшая национальная библиотека в мире и одна из крупнейших существующих баз данных, содержит около 500 терабайт сохраненных данных. Не нужно быть гением математики, чтобы посчитать, что телескоп соберет эквивалент 40 британских библиотек. Доступность всех этих данных, несомненно, будет поможет ученым в изучении космоса и приведет к новым открытиям.
"Космический телескоп Нэнси Грейс добавит много новых данных в космическую астрофизику", - говорит заместитель директора STScI Нэнси Левенсон. "Большие и свободно доступные данные будут вдохновлять на новые исследования космоса”.
Достойный Преемник
Как отмечалось в предыдущих статьях, WFIRST будет иметь мощность "100 Хабблов”. Это означает , что в то время как WFIRST будет иметь ту же чувствительность и разрешение, что и Хаббл, он сможет охватить область просмотра в 100 раз больше. Это стало возможным благодаря телескопам 18 детекторов (4096 х 4096 пикселей каждый), которые позволяют WFIRST охватить область примерно в 1,33 раза больше, чем полная Луна – изображения Хаббла охватывают область менее 1% от полной Луны.
Передовой набор научных инструментов телескопа также позволит ему проводить широкий спектр астрономических наблюдений. Которые включают в себя Широкопольную аппаратуру (WFI), 288-мегапиксельную камеру, способную к многоканальной съемке в ближней инфракрасной области. Это позволит WFIRST наблюдать разнообразные популяции астрономических объектов, которые в других случаях не наблюдаются в видимом свете.
WFIRST будет также работать совместно с космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST) для проведения углубленных радиотехнических наблюдений. WFIRST будет использовать преимущества своего широкого поля зрения для выявления различных популяций астрономических объектов в инфракрасных длинах волн, в то время как JWST будет проводить последующие наблюдения, используя свои превосходные возможности получения инфракрасных изображений.
Кроме того есть высококонтрастный коронограф, который телескоп будет использовать для подавления света, идущего от далеких звезд, что позволит астрономам проводить прямые исследования изображений небольших скалистых экзопланет, которые вращаются вокруг своих звезд. Это позволит проводить более детальные исследования потенциально обитаемых планет, лучше характеризовать их атмосферы и идентифицировать потенциальные биосигналы.
Еще одна особенность WFIRST, - это его предполагаемая орбита, которая даст ему вид на пространство, в значительной степени свободное от Земли. В то время как низкая околоземная орбита Хаббла (LEO) около 560 км часто означает, что он способен собирать данные только половину своего орбитального периода. WFIRST будет находиться на широкой орбите около 1,6 миллиона км и сможет проводить наблюдения почти непрерывно.
Как и другие крупные обсерватории NASA (гамма-лучевая обсерватория Комптона , рентгеновская обсерватория Чандры , космический телескоп Хаббла и космический телескоп Spitzer), WFIRST поможет стимулировать прогресс во многих областях астрофизики. Это будет включать в себя завершение переписи экзопланет путем открытия тысяч новых миров и их характеристики, а также изучение комет, астероидов, карликовых планет и “океанских миров” в нашей Солнечной системе.
WFIRST также будет наблюдать миллиарды звездных систем, некоторые из которых все еще находятся в процессе формирования, и миллионы галактик и их окружающих структур. В этом процессе он прольет свет на вечные космические тайны, такие как темная материя, темная энергия и роль, которую они сыграли в космической эволюции. Наконец, WFIRST будет использовать свои превосходные возможности получения изображений для изучения самых ранних звезд и галактик в нашей Вселенной.
Не будет преувеличением сказать, что космический телескоп Хаббла обязан своим существованием доктору Нэнси Грейс Роман. Поэтому очень уместно, что космический телескоп, который будет построен на фундаменте, установленном Хабблом (а также значительно расширится на нем), будет назван в честь его “матери”. Она, без сомнения, была бы очень счастлива, что WFIRST носит ее имя в знак признания ее достижений.
Можно с уверенностью сказать, что она была бы рада узнать, что традиции космических обсерваторий продолжились в ее отсутствие, и становятся еще более смелыми и сложными. Она также была бы очень рада узнать, что открытия, которые обещают эти телескопы следующего поколения, будут намного более полными.
Читайте также: Космический корабль SpaceX может полететь этим летом!
Ставь лайк! Подписывайся! Делись статьей с друзьями!
