בקרוב לאסטרונומים ואסטרופיסיקאים יהיה כוח צופה יותר מכפי שהם יודעים מה לעשות איתם. לא רק טלסקופ החלל ג'יימס ווב יום אחד, מתישהו בשנתיים הבאות, אנו מקווים, אם הכל ישתלם, ואם וירוס הקורונוב לא יעכב אותו שוב, התחל והתחל לפעול. אבל טלסקופ חלל חזק נוסף של נאס"א בשם WFIRST עבר שלב חשוב, והוא צעד אחד קרוב יותר למציאות.
WFIRST מייצג טלסקופ סקר אינפרא אדום שדה רחב שדה. תהיה לה עדשה בגובה 2.4 מטר, בגודל זהה לעדשת האבל. אבל ל- WFIRST תהיה שדה ראייה רחב פי מאה מזה של האבל. הוא יכלול שני מכשירים מדעיים: מכשיר השדה הרחב (WFI) וכלי שרת. זה גם יהיה מצויד במצלמת 300 מגה פיקסל.
אף על פי שהמילה אינפרא אדום נקראת בשם הטלסקופ, היא תצפה גם באור גלוי. בהודעה לעיתונות של נאס"א נאמר כי WFIRST תוכל "... לאתר אותות אינפרא אדום קלושים מרחבי הקוסמוס תוך יצירת פנורמות אדירות של היקום ..." צפוי לצאת זמן מה באמצע שנות העשרים.
לאחר שעבר לאחרונה אבן דרך קריטית, נאס"א העניקה ל- WFIRST את המפתח להתחיל בפיתוח ובבדיקת חומרה. העיצוב של WFIRST כבר מתקדם, וטלסקופ החלל משתמש בהרבה טכנולוגיות שכבר בוגרות. זו אחת הסיבות לכך שעלות הפרויקט צפויה להסתכם בכ- 3.2 מיליארד דולר בלבד, שהיא נמוכה בהרבה מתג המחיר של JWST של כ- 10 מיליארד דולר.
העיצוב של WFIRST דורש הרבה טכנולוגיות שכבר מנוסות ונכונות, במיוחד רכיבי טלסקופ באיכות האבל. נאס"א אף אומרת כי חלק גדול מהעיצוב מבוסס על לקחים שנמצאו בדרך המפרכת של ג'יימס ווב להשלמתו.
השלב הבא עבור WFIRST הוא סיום עיצוב המשימה. נאס"א תבנה יחידות בדיקה ומודלים הנדסיים כדי לבדוק אם העיצוב יעמוד גם בשיגור וגם בפעולות בסופו של דבר בחלל. לאחר ההשקה, WFIRST תיכנס למסלול הילה בנקודה Sun-Earth LaGrange 2, זהה ל- JWST.
"עם שילוב חסר תקדים של רוחב ועומק, WFIRST תפתח עידן חדש בצפייה ביקום שלנו."
מתוך הסרטון של נאס"א "תמונה מדומה מציגה את הכוח של WFIRST של נאס"א."
ל- WFIRST יעדים מדעיים מעניינים באמת. כטלסקופ אינפרא אדום, זה מתאים להתייחס לשאלות גדולות יותר על היקום. אחת המטרות היא לענות על כמה מהשאלות הנוגעות לאנרגיה אפלה, הכוח המניע את התפשטות היקום. קוסמולוגים רוצים לדעת כיצד האנרגיה האפלה השתנתה לאורך זמן, ומדוע התפשטות היקום מאיצה.
הטלסקופ יעבוד גם על Exoplanets, אחד הנושאים החשובים ביותר באסטרונומיה. אנו עדיין לא יודעים עד כמה מערכות סולאריות נפוצות כמו שלנו, ואיך נקבעת יכולת ההרגלים. WFIRST יעזור לאסטרונומים לענות על שאלות אלה.
זה יעשה שימוש בכתיבה שלה כדי לתאר ישירות exoplanets גדולים. זה ייקח גם ספקטרום של כוכבי הלכת האלה כדי לקבוע את ההרכב האטמוספרי שלהם, דבר שיעזור לנו לאתר חתימות ביו.
אחת המטרות המעניינות ביותר של WFIRST היא מפקד אקס-פלנט. נאס"א מתכננת להשתמש בתופעה של מיקרונזיה כדי להשלים מפקד נתונים סטטיסטי של exoplanets שביל החלב. מיקרולנסינג הוא כאשר כוכב לכת בלתי נראה מחוץ למערכת השמש שלנו נע לנוכח כוכב רקע רחוק. כוח המשיכה של כדור הארץ פועל כעדשה, מגדיל את אור הכוכבים וגורם לו להיראות בהיר יותר. נאס"א צופה כי WFIRST תגלה בדרך זו אלפי exoplanets, עם כמה מסמכים המצביעים על 70,000 Exoplanets.
הטלסקופ יעסוק בשאלות אחרות כפי שנקבעו. מדעי החלל - וטלסקופי החלל - מלאים בהפתעות, כך שיהיו ככל הנראה תגליות שלא נוכל לחזות לפני כן, וכמה תוצאות מפתיעות.
WFIRST תספק את אותן תמונות ברזולוציה גבוהה כמו האבל, אך עם שדה ראייה גדול בהרבה. לפני מספר חודשים פרסמה נאס"א סרטון המציג את כוחה של WFIRST. כפי שמראה הווידיאו, דיוקן האבל של גלקסיית אנדרומדה דרש שצילם ויוצר יותר מ -400 תמונות בודדות. לקח להאבל 4 שנים לעשות זאת. WFIRST החזקה תוכל ליצור פסיפס דומה עם שתי תמונות בלבד. וזה ייקח רק כ -90 דקות כדי לתפוס כל אחד מהשניים.
למרות ש- WFIRST הוא טלסקופ אינפרא אדום, הוא שונה מה- JWST - שהוא גם היקף אינפרא אדום - בכמה אופנים. בעוד WFIRST תספק נוף פנורמי של הקוסמוס, JWST רגיש הרבה יותר באינפרא אדום. הרגישות של JWST מגיעה בכל זאת במחיר. זה דורש קור עז כדי לבצע את התצפיות, ולטלסקופ יש מגן שמש מורכב וקריטי כדי לשמור על קור רוח. מגן השמש הזה צריך להיות מקופל וארוז לתוך הרקטה לשיגור, ולפרוס אותו לפני שה- JWST מתחיל לפעול.
WFIRST הוא גם טלסקופ אינפרא אדום, אך הוא אינו דורש את אותה טמפרטורת פעולה נמוכה. הוא עדיין זקוק למערכת קירור, אך לא למגן שמש לא מורכב וטכנולוגי. טמפרטורת הפעולה של JWST היא 50 קלווין (-223 מעלות צלזיוס או -370 מעלות צלזיוס). טמפרטורת ההפעלה של WFIRST עדיין לא הושלמה, אך מסמכי התכנון של נאס"א אומרים כי מדובר בסביבות 200 קלווין (-73 צלזיוס או -100 F).
גם JWST וגם WFIRST הם היקפי אינפרא אדום, והמשימות שלהם עשויים לחפוף במובנים מסוימים. כאשר WFIRST מוצאת משהו שמעניין אותו במיוחד, JWST יכולה להתבונן בו ברגישות גבוהה יותר לאינפרא אדום. חפיפה מסוג זה היא אבן בניין של משימות ועיצובים טלסקופיים. לדוגמה, מצפה הכוכבים של ורה C. רובין, שצריך לראות אור ראשון בהמשך השנה, יסקור את השמים עבור חפצים חולפים. כאשר מתגלים משהו כמו סופרנובה, טלסקופים אחרים יוטלו עליהם לצפות מקרוב יותר.
נכון לעכשיו, WFIRST ממומנת רק עד ספטמבר 2020. נאס"א נוקטת באמצעי זהירות מנהלים מכיוון שהם רוצים לסיים את ג'יימס ווב ולהפעיל אותו. קיום של שני פרויקטים גדולים ומורכבים הנמשכים בו זמנית - שניהם טלסקופים חלליים - מסבך את שני הפרויקטים.
תאריך ההשקה המהותי של WFIRST הוא מתישהו בשנת 2025. משך המשימה המתוכנן הוא חמש שנים.
יותר:
- הודעה לעיתונות: נאס"א מאשר פיתוח משימה ללימוד יקום, מציאת כדור הארץ
- נאס"א: טלסקופ חלל אינפרא אדום שדה רחב
- נייר טכני: טלסקופ סקר האינפרא אדום בשדה רחב: 100 האבל לשנות העשרים
- מגזין החלל: WFIRST מקבל את הכתובת שלו, כדי לחסום את אור הכוכבים ולחשוף את כוכבי הלכת שלהם
