Что принесёт человечеству «Нэнси Грейс Роман»?

Что принесёт человечеству «Нэнси Грейс Роман»?

Главная космическая новость последних дней — безусловно, запуск самого мощного на данный момент космического телескопа человечества «Нэнси Грейс Роман».

Старт состоялся 30 августа 2026 года. Сверхтяжёлая ракета-носитель Falcon Heavy компании SpaceX с космодрома на мысе Канаверал отправила телескоп к точке Лагранжа L2, находящейся примерно в 1,5 миллиона километров от Земли. Здесь гравитация Земли и Солнца уравновешивают друг друга, что позволит телескопу подолгу сохранять неизменной свою ориентацию.

Все известные пока способы изучения космоса можно разделить на несколько категорий:

1. Телескопы, установленные на Земле

В том числе комплекс гигантских радиотелескопов, расположенный в пустыне Атакама в чилийских Андах (54 антенны диаметром 12 м и 12 антенн диаметром 7 м); «Сверхбольшая антенная решётка» (Very Large Array) — 27 радиотелескопов диаметром 25 м в штате Нью-Мексико (США); «Гигантский метроволновый радиотелескоп» (Giant Metrewave Radio Telescope) — радиоинтерферометр из 30 антенн, каждая из которых обладает 45-метровым рефлектором, установленный в Индии; сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой «Тьяньян» («Небесное око») ( Five-Hundred-Metre Aperture Spherical Telescope) в Китае; и другие. В Чили строится «Чрезвычайно большой телескоп» (Extremely Large Telescope) — будущий флагман индустрии наземных телескопов.

Минусы наземных телескопов — помехи, вызванные атмосферой Земли, а также световой и радиошум.

Телескоп «Тьяньян». Фото: SCJiang / Wikipedia.org
Телескоп «Тьяньян». Фото: SCJiang / Wikipedia.org

2. Космические телескопы

Так называют находящиеся за пределами земной атмосферы обсерватории. Они могут располагаться на низкой околоземной орбите (на высоте 500–600 км над Землёй), как «Хаббл», в точке Лагранжа L2, как «Джеймс Уэбб», а также на геостационарной и высоких орбитах.

3. Исследования с помощью беспилотных зондов и роверов

Самый популярный способ, ранними представителями которого являются зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные в 1977 году. Зонды впервые передали качественные снимки Юпитера и Сатурна, а «Вояджер-2» сумел достичь Урана и Нептуна. Также «Вояджер-1» известен своим знаменитым снимком Земли издалека, названный «Бледно-голубая точка». Аппараты давно покинули Солнечную систему и находятся на расстоянии более 20 млрд км от Солнца.

4. Другие способы

В том числе телескопы, которые планируется расположить на других планетах, – такие, как международный проект Lunar Farside Transients and Technology Telescope, разрабатываемый под руководством учёных из Оксфордского университета. Телескоп планируется к установке на обратной стороне Луны до 2030 года.

За время освоения космоса запущено более 100 специализированных космических телескопов и астрономических обсерваторий. Они уже принесли человечеству немало открытий, в том числе революционные снимки дальнего космоса и новые данные о строении Вселенной. Суммарно они занесли в каталоги и изучили более 2 миллиардов звёзд и других небесных объектов, в том числе ими открыто более 6000 экзопланет (планет, находящихся за пределами Солнечной системы).

Вспомним основные этапы изучения космоса человечеством с помощью космических телескопов и обсерваторий.

«Хаббл» (запущен в 1990 году) — самый знаменитый оптический и ультрафиолетовый телескоп на околоземной орбите. Он изменил представление о возрасте и размерах Вселенной.

«Чандра» (запущен в 1999 году) — мощный рентгеновский телескоп, фиксирующий излучение от чёрных дыр, остатков сверхновых и скоплений галактик.

«Ферми» (запущен в 2008 году) — гамма-обсерватория, исследующая самые высокоэнергетические процессы во Вселенной, включая гамма-всплески и активные ядра галактик.

«Кеплер» (запущен в 2009 году) — орбитальная обсерватория НАСА, созданная для поиска экзопланет. Телескоп находился на гелиоцентрической орбите — вращался вокруг Солнца, а не вокруг Земли, что обеспечивало ему стабильный обзор неба.

За три года работы телескопом «Кеплер» были сделаны важные открытия. Доказано, что планеты в Галактике встречаются чаще, чем звёзды. Обнаружены каменистые планеты земного типа, находящиеся в «обитаемой зоне» своих звёзд (где может существовать жидкая вода). «Кеплер» наблюдал в общей сложности 530 506 звезд и открыл 2778 планет — намного больше, чем любой другой космический телескоп.

«Гайя» (запущен в 2013 году) — космический аппарат, создавший самую точную и детальную трёхмерную звёздную карту Млечного Пути.

«Спектр-РГ» (запущен в 2019 году) – российско-германская космическая обсерватория. Она включает два уникальных рентгеновских зеркальных телескопа, создавших подробные рентгеновские карты небесной сферы в мягком и жёстком диапазонах энергий с очень высокой чувствительностью. Зарегистрированы сотни тысяч новых рентгеновских источников, включая далёкие скопления галактик, сверхмассивные чёрные дыры и остатки вспышек сверхновых. Составлен первый крупный каталог событий приливного разрушения звёзд чёрными дырами.

«Джеймс Уэбб» (запущен в 2021 году) — крупнейшая инфракрасная космическая обсерватория с зеркалом 6,5 метра, находящаяся в точке Лагранжа L2. Он «заглядывает» в самые ранние эпохи формирования галактик.

«Эвклид» (запущен в 2023 году) — космическая обсерватория, разработанная и запущенная на околоземную орбиту Европейским космическим агентством.

Изображение спиральной галактики IC 342, снятое «Эвклидом». Источник: ЕКА / «Эвклид» / НАСА
Изображение спиральной галактики IC 342, снятое «Эвклидом». Источник: ЕКА / «Эвклид» / НАСА

«Нэнси Грейс Роман» (или просто «Роман»; запущен в 2026 году) — космический телескоп с самой высокой скоростью наработки данных в истории. Телескоп «Нэнси Грейс Роман» назван в честь учёной, главы астрономического подразделения НАСА в XX веке.

Телескоп «Роман» превосходит любого из своих предшественников по числу мегапикселей в матрице. Он будет отправлять на Землю больше данных, чем любой другой ранее созданный космический телескоп, – по 500 терабайт данных в год!

Телескоп «Нэнси Грейс Роман». Источник: НАСА
Телескоп «Нэнси Грейс Роман». Источник: НАСА

Астрономы надеются с его помощью прояснить природу тёмной энергии и материи, а также обнаружить множество новых экзопланет, в том числе трудных для обнаружения «планет-бродяг».

Телескоп «Роман» способен обозревать намного большую часть неба, чем «Хаббл». Помимо основного зеркала диаметром 2,4 метра он несёт два научных прибора. Во-первых, это широкоугольная камера на 300,8 мегапикселя, работающая в ближнем инфракрасном и видимом диапазонах. По полю зрения она превосходит камеру телескопа «Джеймс Уэбб» в 50 раз. Большой угол обзора будет полезен в изучении огромного массива далёких галактик, отслеживания доли тёмной материи в них и оценки тёмной энергии.

Во-вторых — коронограф. Камера с малым полем зрения и высокой контрастностью способна наблюдать крупные планеты на расстоянии до нескольких десятков световых лет от Земли. Правда, планеты земного типа, находящиеся в зоне обитаемости звёзд, увидеть вряд ли удастся: они слишком близки к диску своей звезды. В ИК-диапазоне телескоп сможет также видеть «планеты-бродяги».

Мы будем внимательно следить за работой и открытиями телескопа «Нэнси Грейс Роман».