تلسکوپ رم ناسا به تازگی چشم شکار سیاره خود را باز کرده است

ابزار علمی اصلی رومن، ابزار میدان وسیع، شامل 18 آشکارساز است. مهندسان بخش کوچکی از هر آشکارساز را برای مشاهده سریع یک ستاره میزبان متفاوت تنظیم کردند – ستارگانی که موقعیت آنها قبلاً با دقت بالا شناخته شده است.

سیستم کنترل نگرش رومن ابتدا فضاپیما را به ناحیه صحیح آسمان هدایت می کند. سپس سیستم تنظیم دقیق به طور مداوم این ستاره های مرجع را ردیابی می کند و اطلاعاتی را ارائه می دهد که به رصدخانه کمک می کند تا حرکات کوچک را در طول یک نوردهی تصحیح کند. بدون این تنظیمات اضافی، رومن به اندازه کافی پایدار نمی ماند تا واضح ترین تصاویر ممکن را تولید کند.

بگونیا ویلا، مدیر سیستم‌های هدایت ابزاری رومن در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند، می‌گوید: «هر رصد رومی به توانایی‌اش برای نشان‌دادن دقیق در ناحیه مناسب فضا به اندازه کافی برای جمع‌آوری یک تصویر متکی است، که می‌تواند چند دقیقه تا ساعت‌ها طول بکشد تا یک نوردهی عمیق به طول انجامد. “سیستم تنظیم دقیق موقعیت ستارگان راهنما را تقریباً چهار بار در هر ثانیه به سیستم کنترل نگرش گزارش می دهد، که می تواند رصدخانه را برای مقابله با هر گونه رانش در صورت لزوم کمی حرکت دهد. آزمایشات ما تأیید کرده است که ما می توانیم رصدخانه را برای عملیات علمی بسیار پایدار نگه داریم: بهتر از 1/100000 درجه برای نیم ساعت در یک زمان برای رصدهای میدانی وسیع در یک زمان، برای رصدهای میدان الکترومغناطیسی در یک زمان با ابزارهای کائوگرافیک. مشاهداتی که خیلی بیشتر طول می کشد، لحظه بسیار هیجان انگیزی برای تیم بود.”

سطح ثباتی که رومن قبلاً نشان داده است تقریباً با تمرکز لیزر روی یک سکه ایالات متحده از حدود 150 مایل (حدود 240 کیلومتر) قابل مقایسه است. مهندسان انتظار دارند که با ادامه تنظیم دقیق سیستم هدایت، این عملکرد را حتی بیشتر بهبود بخشند. اگر آنها به هدف خود برسند، همین مقایسه تا حدود 230 مایل (370 کیلومتر) کشیده خواهد شد.

روشی جدید برای نشان دادن تلسکوپ فضایی

رومن همچنین فرمی از راهنمایی را آزمایش خواهد کرد که قبلاً هرگز به این روش استفاده نشده است.

ویلا می گوید: «رومن مانند دیگر تلسکوپ های فضایی ابزار اشاره گر مجزایی ندارد. به جای ردیابی ظاهر نقطه مانند یک ستاره، الگوهای طول موج دقیقی به نام طیف را مورد هدف قرار می دهد. از آنجایی که رومن از قبل برای اندازه گیری طیف برای علم مجهز شده است، می تواند از همان اطلاعات برای موقعیت دقیق تلسکوپ استفاده کند. ما مشتاقانه منتظر تایید این حالت هدف گیری طیفی در هفته های آینده هستیم.”

طیف ها حاوی اطلاعاتی در مورد نحوه توزیع نور یک جسم در طول موج های مختلف است. رومن قبلاً برای جمع‌آوری این اطلاعات برای مشاهدات علمی طراحی شده است و به مهندسان اجازه می‌دهد از همین قابلیت برای کمک به تعیین و حفظ موقعیت دقیق تلسکوپ استفاده کنند.

تاج نگار رومن نور کیهانی را می بیند

در 22 و 27 سپتامبر، تیم با آزمایش سیستم تنظیم دقیق در کنار دستگاه کروناگراف رومن، یک قدم فراتر رفت. تاج‌نگار برای نشان دادن فناوری‌های پیشرفته‌ای طراحی شده است که نور درخشان ستاره‌ها را سرکوب می‌کند تا دانشمندان بتوانند سیارات کم‌نورتر و دیسک‌های غبارآلود را که به دور ستاره‌های مجاور می‌چرخند، مطالعه کنند.

ویلا می‌گوید: «تاج‌نگار رومی نیز فرآیند پایداری درونی خود را دارد که آن را حتی از ابزار میدان وسیع پایدارتر می‌کند».

این ثبات اضافی برای مشاهدات تاج نگاری ضروری است. حتی ارتعاشات بسیار کوچک یا خطاهای اشاره می تواند به نور ستاره ناخواسته اجازه دهد تا به تصویر نشت کند و سیارات بسیار کم نورتری را که دانشمندان امیدوارند پیدا کنند، غرق کند.

تاج‌نگار در 1 سپتامبر از خواب بیدار شد و در اواسط ماه “دست و پا” دیجیتال، الکترونیکی و مکانیکی خود را دراز کرد. پس از تایید اینکه سیستم تنظیم دقیق رومن می‌تواند ابزار را ثابت نگه دارد، تیم تمرکز خود را تنظیم کرد و به تاج‌نگار اجازه داد تا اولین نگاه اولیه خود را به فضا داشته باشد. این مشاهدات اولیه به دانشمندان کمک می‌کند تا قبل از شروع آزمایش‌های سخت‌تر، این ابزار را اصلاح کنند.

ونسا بیلی، دانشمند ابزار رومی کروناگراف در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا در جنوب کالیفرنیا گفت: «این مشاهدات تایید می‌کند که این ابزار می‌تواند یک تصویر متمرکز تولید کند. این یک آزمایش بسیار محدود است که فرآیندی روشمند از وظایف پیچیده‌تر را آغاز می‌کند که به ما کمک می‌کند برای مشاهدات بعدی این ابزار آماده شویم.»

اولین ستاره ها در ابر ماژلانی بزرگ ظاهر می شوند

در اولین آزمایش، ابزار تاج نگاری رومن، ستاره ای کم نور را در ابر ماژلانی بزرگ، کهکشان همسایه، مشاهده کرد. این تصویر حاوی “نویز” اضافی بود زیرا آشکارسازهای ابزار عمداً گرمتر از دمای عملیاتی نهایی خود نگه داشته شدند. گرم نگه داشتن آنها در این مرحله به جلوگیری از چسبیدن کثیفی به آشکارسازها کمک می کند.

بیلی گفت: “ما لاستیک ها را لگد زدیم تا مطمئن شویم که نور از سیستم عبور می کند.” “مرحله دوم، در روز یکشنبه، رصدی بود که هدف گیری ما را تایید کرد. تیم آشکارسازها را برای حساسیت بهتر خنک کردند و ما مکان جدیدی را در ابر ماژلانی بزرگ مشاهده کردیم که انتظار داشتیم ستاره های زیادی را در یک تصویر ببینیم. و ما این کار را کردیم! نفس راحتی!”

این رصد دوم تأیید مهم دیگری را ارائه کرد که رومن به جایی اشاره می‌کند که دانشمندان انتظار دارند، و اینکه تاج‌نگار می‌تواند چندین ستاره را پس از سرد شدن آشکارسازهایش برای حساسیت بیشتر تشخیص دهد. آزمایش‌های موفقیت‌آمیز گام دیگری را در فرآیند راه‌اندازی این ابزار نشان می‌دهد، زیرا ناسا رومن را برای مشاهدات پیچیده‌تر در آینده آماده می‌کند.