NASA羅曼太空望遠鏡已完成設計
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NASA羅曼太空望遠鏡已完成設計,所有部件將於 2024 年準備就緒,屆時將需要對 Roman 太空望遠鏡實施系統集成與整合審查。NASA羅曼太空望遠鏡已完成設計。
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美國宇航局(NASA)正在位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心,研發備受期待的羅曼太空望遠鏡。最新消息是,高級項目科學家 Julie McEnery 表示:“在見證了廣泛的硬件測試和複雜建模後,一支獨立的審查小組已確認,我們設計的寬視場紅外巡天望遠鏡(WFIRST)項目是切實可行的。
羅曼太空望遠鏡的設計與開發工作已完成(來自:NASA)
Julie McEnery 指出:“我們已經知道它的外形與功能,隨着基礎的正式奠定,研發團隊很高興繼續建造並測試他們設想中的這架太空望遠鏡”。
作爲 NASA 的下一代太空望遠鏡,Roman Space Telescope 將穿越廣闊的空間和時間,對宇宙紅外展開深入的調查。
得益於巨大的視野和快速的測量,天文學家們將能夠觀察到數以千計的行星、數百萬的星系、以及數十億的恆星。
天文學家預計,Roman 或爲我們找到更多潛在存在液態水的系外岩石行星,且相關觀測有助於揭示宇宙中的兩大難題 —— 暗能量與暗物質。
Roman 太陽能陣列版,空間環境測試圖。(來自:NASA / Chris Gunn)
上圖展示的工程樣板有兩個用途,除了爲太空望遠鏡提供電力,還可爲內部的光學鏡組、寬視場儀、日冕儀等部件遮陽。
戈達德 Roman 太空望遠鏡項目部副經理 Jackie Townsend 表示:“審覈通過後,我們將轉入激動人心的階段 —— 組裝並測試計劃中要升空的 Roman 硬件”。
據悉,所有部件將於 2024 年準備就緒,屆時將需要對 Roman 太空望遠鏡實施系統集成與整合審查。
接着是模擬發射、在軌道環境中測試完全體,以確保它能夠如預期設計的那樣工作。
如果一切順利,Roman 太空望遠鏡將不遲於 2027 年 5 月正式發射升空。
Take a Spin With NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope(via)
即使紅外分辨率與哈勃望遠鏡相同,羅曼的視場卻是前者的 200 倍,能夠輕鬆完成哈勃需要耗時百年才能完成的全面宇宙調查。
正式服役後,羅曼太空望遠鏡將繪製恆星、星系和暗物質圖,以探索大型宇宙結構的形成和演化(比如星系團和超星系團),並對被認爲加速宇宙膨脹的暗能量展開深入研究。
NASA羅曼太空望遠鏡已完成設計2
“詹姆斯·韋布”望遠鏡久“鴿”尚未上天,它的“繼任者”已經要投產了。日前,南希·格蕾絲·羅曼空間望遠鏡(Nancy Grace Roman Space Telescope)成功通過了美國航天局(NASA)的關鍵設計審查,標誌着所有的設計和開發工程工作現在已經完成。
這款正在開發的望遠鏡被NASA定義爲“下一代空間望遠鏡”,原來的名稱是“大視場紅外巡天望遠鏡”,縮寫是WFIRST。最後,NASA以第一任首席天文學家南希·格蕾絲·羅曼(Nancy Grace Roman)命名,紀念她爲推動空間望遠鏡做出的貢獻。
“南希·格蕾絲·羅曼”空間望遠鏡效果圖(來源:NASA)
以“哈勃之母”的名義
1925年5月16日,羅曼出生在田納西州納什維爾市。她在七年級時,就有了成爲一名天文學家的夢想。儘管一路上一直在被“勸退”,但她堅持不懈地走自己所認準的道路。1949年她獲得了芝加哥大學的博士學位。1959年,羅曼進入剛剛成立才半年的NASA,擔任空間科學辦公室的首席天文學與相對論專家,負責天文學相關的.項目和政府撥款。在一次採訪中,她說道:“我知道一旦我開始負責這一工作,就意味着我不太可能再做研究工作了。但是,從頭開始進行一個我認爲可以影響天文學數十年之久的項目,這是我根本無法拒絕的。”
南希·格蕾絲·羅曼 (1925-2018)(來源:NASA)
當時天文學家們可以從氣球、探空火箭和飛機那裏獲得數據,但是無法觀測電磁波的全部,即全光譜,因爲地球的大氣擋住了絕大部分來自遙遠宇宙的電磁輻射。羅曼意識到,只有在太空裏的望遠鏡才捕捉看到地面無法看到的光,只有在太空裏的望遠鏡纔可以享受永久的夜空。於是,她在政府、社會等方方面面大力推動空間望遠鏡。在羅曼的領導下,NASA在1966到1972年間發射了四臺軌道運行的天文臺。雖然四個中只有兩個成功了,但是它們證明了在太空中研究天體物理學的價值與可能。上世紀60年代中葉,她成立了一個由天文學家和工程師組成的委員會,她說服了NASA和美國國會,將發射世界上最強大的空間望遠鏡列爲“頭等大事”。因而,大家普遍認爲是羅曼使得“哈勃”空間望遠鏡成爲現實,羅曼被譽爲“哈勃空間望遠鏡之母”。2018年南希·格蕾絲·羅曼過世,享年93歲。
百倍於“哈勃”的觀測效率
“羅曼”空間望遠鏡的主鏡口徑被設計成2.4米,與哈勃空間望遠鏡一致。 它被天文學家寄予厚望,目標是繪製恆星、星系和暗物質的地圖,以探索大型宇宙結構的形成和演化,比如星系團和超星系團,並研究被認爲加速宇宙膨脹的暗能量,此外還有系外行星和紅外天體物理學領域的基本問題等。
“南希·格蕾絲·羅曼”空間望遠鏡可通過微引力透鏡方法識別系外行星(來源:NASA Goddard)
它主要工作在紅外波段,將攜帶兩臺設備,一臺是大視場設備,紅外分辨率與“哈勃”相當,卻有着比“哈勃”大200倍的視場,這使得它能在更少的觀測時間內拍下更大的天區,在軌期間有望多次掃描整個天區;另一臺是用於技術驗證的日冕儀設備,將對於鄰近的系外行星進行高對比度成像和光譜分析。由於該任務的巨大視野和快速巡天速度,天文學家將能夠觀測到數千顆行星,數百萬個星系,數十億個恆星。同樣的工作如果讓“哈勃”來做恐怕得需要數百年時間。這就是“羅曼”空間望遠鏡被稱爲“下一代”的根本原因。
“南希·格蕾絲·羅曼”空間望遠鏡的紅外視場爲“哈勃”的200倍(來源:NASA Goddard)
接過“哈勃”的接力棒
2020年2月,在達成了一次關鍵的規劃和技術里程碑後,NASA啓動了硬件開發和測試,並建造工程測試部件和模型,來確相關設計可以在發射和在軌的極端條件下能夠安然無恙。 2021年9月,一個獨立的審查小組在對硬件測試和建模評審後認爲,基礎工作已經完成,相信現在的設計是可行的。 接着,組裝與測試階段馬上就會開啓。
根據計劃,2024年,望遠鏡所有的硬件就應該準備就緒了,然後再開展望遠鏡的系統集成與測試。最後,進入模擬發射和在軌環境測試,以確保“南希·格蕾絲·羅曼”空間望遠鏡能夠按照設計工作。預計發射時間不晚於2027年5月。
“南希·格蕾絲·羅曼”空間望遠鏡的太陽翼組件正在進行試驗(來源:NASA/Chris Gunn)
當然,以上都是目前NASA官方給出的時間計劃表,希望它不會被染上“拖延症”。“詹姆斯·韋布”空間望遠鏡就是近在眼前的一個鮮活案例,最初計劃發射時間爲2011年,但是,直到今年,它仍在地面上。
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