Римский телескоп Нэнси Грейс

редактировать
Инфракрасная космическая обсерватория

Римский телескоп Нэнси Грейс
Wfirst beauty1 prores 1920x1080.mov.00 00 17 16.still003 crop. jpg Визуализированная модель Римского космического телескопа в мае 2020 г..
ИменаСовместная миссия темной энергии (JDEM). Широкопольный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST)
Тип миссииИнфракрасный космический телескоп
ОператорНАСА / JPL / GSFC
Веб-сайтроман.gsfc.nasa.gov
Продолжительность миссии5 лет (запланировано)
Характеристики космического корабля
ПроизводительHarris Corporation
Стартовая масса4 166 кг (9 184 фунта)
Сухая масса4059 кг (8949 фунтов)
Масса полезной нагрузки2191 кг (4830 фунтов)
Мощность2500 Вт
Начало миссии
Дата запуска2025
РакетаКоммерческая ракета-носитель
Место стартаМыс Канаверал
Параметры орбиты
Система отсчетаСолнце – Земля L 2 орбита
РежимГало-орбита
Высота перигея 188,4 20 километров (117080 миль)
Высота апогея 806756 километров (501295 миль)
Главный телескоп
ТипТрехзеркальный анастигмат
Диаметр2,4 метра (7 футов 10 дюймов)
Длины волнБлижний инфракрасный, видимый свет
Транспондеры
ДиапазонS-диапазон (поддержка TTC). Ka-диапазон (сбор данных)
Полоса пропусканияДуплекс на несколько кбит / с (S-диапазон). 290 Мбит / с (K в -диапазоне)
Инструменты
Широкопольный инструмент (WFI). Коронографический инструмент (CGI)
Файл: Дорога к L2.webm Воспроизвести медиа Эта визуализация следует за римским телескопом на его траектории к точке Лагранжа 2 Солнце – Земля.

Римский космический телескоп Нэнси Грейс (сокращенно Роман или Римский космический телескоп, а ранее Широкопольный инфракрасный обзорный телескоп или WFIRST ) - это разрабатываемый в настоящее время инфракрасный космический телескоп НАСА. В 2010 году Национальный исследовательский совет США комитет по декадной съемке рекомендовал Романа в качестве главного приоритета астрономии на следующее десятилетие. 17 февраля 2016 года Роман был одобрен к разработке и запуску. 20 мая 2020 года администратор НАСА Джим Бриденстайн объявил, что миссия будет называться космическим телескопом Нэнси Грейс Роман в знак признания основополагающей роли бывшего руководителя астрономии НАСА в области космическая астрономия.

Римский космический телескоп основан на существующем главном зеркале с полем обзора 2,4 м и будет нести два научных инструмента. Широкоугольный прибор представляет собой 288-мегапиксельную многодиапазонную камеру ближнего инфракрасного диапазона, обеспечивающую резкость изображений, сравнимую с той, которая достигается с помощью космического телескопа Хаббла (HST) в поле зрения 0,28 квадратного градуса. В 100 раз больше, чем у HST. Коронографический инструмент - это высококонтрастная камера с небольшим полем обзора и спектрометр, охватывающий видимые и ближние инфракрасные длины волн с использованием новой технологии подавления звездного света.

Дизайн Римского космического телескопа основан на одном из предложенных проектов для совместной миссии темной энергии (JDEM) между НАСА и Департаментом Энергия (DOE). Роман добавляет некоторые дополнительные возможности к исходному предложению JDEM, включая поиск внесолнечных планет с помощью гравитационного микролинзирования. В его нынешнем воплощении (2015 г.) большая часть его основной миссии будет сосредоточена на исследовании истории расширения Вселенной и роста космической структуры множеством методов в перекрывающихся диапазонах красного смещения с целью точное измерение эффектов темной энергии, согласованности общей теории относительности и кривизны пространства-времени.

12 февраля 2018 г. президент Трамп В бюджетном запросе на 19 ФГ предлагалось прекратить любые разработки римской (тогда называвшейся WFIRST) миссии из-за сокращения общего бюджета НАСА на астрофизику и более высоких приоритетов в других подразделениях агентства. Однако в марте 2018 года Конгресс утвердил финансирование для продолжения прогресса по Роману как минимум до 30 сентября 2018 года в законопроекте, в котором говорится, что Конгресс «отклоняет отмену научных приоритетов, рекомендованную десятилетним опросом Национальной академии наук.

Выступая перед Конгрессом в июле 2018 года, администратор НАСА Джим Бриденстайн предложил замедлить разработку Романа, чтобы учесть увеличение стоимости космического телескопа Джеймса Уэбба. (JWST), что приведет к сокращению финансирования Романа в 2020–2021 годах.

В бюджетном запросе президента Трампа на 2020 финансовый год снова предлагается прекращение действия Романа (тогда называемого WFIRST) из-за перерасхода средств и более высокого приоритета для JWST. Телескоп получил 511 миллионов долларов США за 2020 финансовый год. 2 марта 2020 года НАСА объявило, что одобрило Романа приступить к реализации с ожидаемыми затратами на разработку в размере 3,2 миллиарда долларов США и максимальной общей стоимостью 3,934 миллиарда долларов США, включая коронограф и пять лет научной работы миссии.

Содержание
  • 1 Разработка
  • 2 Научные цели
  • 3 История и статус финансирования
  • 4 Учреждения, партнерства и контракты
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Разработка

Первоначальная конструкция Романа, получившая название WFIRST Design Reference Mission 1, была изучена в 2011–2012 гг., И в ней использовался беспрепятственный трехзеркальный анастигмат телескоп диаметром 1,3 м (4 фута 3 дюйма). Он содержал один прибор - формирователь изображения в видимой и ближней инфракрасной области спектра / призменный спектрометр без щелей.

В 2012 году появилась еще одна возможность: НАСА могло использовать подержанный телескоп Национального разведывательного управления производства Harris Corporation для выполнения миссии, подобной той, что была запланирована для Романа.. NRO предложило пожертвовать два телескопа того же размера, что и космический телескоп Хаббла, но с меньшим фокусным расстоянием и, следовательно, с более широким полем зрения. Это придало проекту важный политический импульс, даже несмотря на то, что телескоп представляет лишь небольшую часть стоимости миссии, а граничные условия из проекта NRO могут увеличить общую стоимость над стоимостью нового проекта. Концепция этой миссии, получившая название WFIRST-AFTA (Astrophysics Focused Telescope Assets), была разработана научно-технической группой; Эта миссия сейчас - единственный существующий план НАСА по использованию телескопов NRO. Римский базовый план включает коронограф для обеспечения прямой визуализации экзопланет.

Несколько реализаций, которые Роман был изучен (включая Совместную миссию темной энергии -Конфигурация Омега, Промежуточная эталонная миссия по проектированию с 1,3-метровым телескопом, Эталонная миссия по проектированию 1 с 1,3-метровым телескопом, эталонная миссия по проектированию 2 с 1,1-м телескопом и несколько итераций конфигурации AFTA 2,4 м). В последнем отчете Роман рассматривался как для геосинхронной, так и для L2 орбит. В Приложении C документируется недостаток L2 по сравнению с геосинхронным в скорости передачи данных и топливе, но преимущества в улучшении ограничений для наблюдения, лучшей термической стабильности и более благоприятной радиационной среде в L2. Некоторые научные случаи (например, параллакс микролинзирования экзопланет) улучшены в L2, и возможность роботизированного обслуживания в любом из этих мест требует дальнейшего изучения.

Проект возглавляет группа НАСА Центра космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. Научным сотрудником проекта Романа с момента его создания до его смерти в 2017 году был Нил Герелс, его сменил Джеффри Крук, а в августе 2020 года - Джули МакЭнери. Менеджер проекта - Джейми Данн, сменивший Кевина Грэди в конце 2018 года. Ученый программы - Доминик Бенфорд, а руководитель программы - Джон Гагосян. Рабочую группу по науке о формулировках возглавляет ученый проекта вместе с заместителями председателя Дэвидом Спергелем и Джереми Касдином.

30 ноября 2018 года НАСА объявило о заключении контракта на поставку телескопа. Это было для части, называемой сборкой оптического телескопа или OTA, и продлится до 2025 года. Это связано с Центром космических полетов Годдарда, для которого OTA планируется поставить в рамках этого контракта.

Февраль Описание возможностей миссии за 2019 год доступно в официальном документе, выпущенном членами римской группы.

Научные цели
Римская презентация Джейсона Роудса на конференции Американского астрономического общества 2020 года.

Научные цели Романа направлены на решение актуальных вопросов в космологии и исследованиях экзопланет, включая:

  • Создание режима приглашенного исследователя, позволяющего проводить обзорные исследования для ответа на различные вопросы о нашей галактике и Вселенной.
  • Предоставление коронографа для экзопланеты прямого изображения, которое предоставит первые прямые изображения и спектры планет вокруг наших ближайших соседей, подобных нашим собственным планетам-гигантам.

Роман будет есть два инструмента. Широкополосный прибор (WFI) - это камера с разрешением 300,8– мегапикселей, обеспечивающая многополосную визуализацию в диапазоне от видимого до ближнего инфракрасного (0,48–2,0 микрометра) с использованием одного широкополосного и шести узкополосных фильтров. Матрица фокальной плоскости на основе HgCdTe захватывает поле зрения 0,28 квадратного градуса с масштабом пикселей 110 миллисекунд. Детекторная матрица состоит из 18 детекторов H4RG-10, предоставленных Teledyne. Он также оснащен как узлами призмы с высокой дисперсией гризмой, так и призмами с низкой дисперсией для широкопольной безщелевой спектроскопии. Второй прибор представляет собой высококонтрастный коронограф, охватывающий более короткие длины волн (от 0,5 до 0,8 микрометров) с использованием технологии подавления звездного света с двойным деформируемым зеркалом. Он предназначен для достижения частичного подавления звездного света, чтобы обеспечить обнаружение и спектроскопию планет на расстоянии всего 0,15 угловой секунды от их родительских звезд.

История и статус финансирования
Шон Домагал-Голдман выступает с презентацией, касающейся Романа.

В 2014 финансовом году Конгресс выделил Роману 56 миллионов долларов США, а в 2015 году Конгресс выделил 50 долларов США. миллион. В счетах расходов на 2016 финансовый год для Романа было предусмотрено 90 миллионов долларов США, что намного превышает запрос НАСА в размере 14 миллионов долларов, что позволило миссии войти в «фазу разработки» в феврале 2016 года. 18 февраля 2016 года НАСА объявило, что Роман официально стал проектом ( в отличие от исследования), что означает, что агентство намеревается выполнить миссию в соответствии с базовыми условиями; в то время часть имени «AFTA» была исключена, поскольку используется только этот подход. Роман планирует запуск в середине 2020-х годов. Общая стоимость Романа на тот момент ожидалась более чем в 2 миллиарда долларов; Бюджет НАСА на 2015 год оценивается примерно в 2,0 миллиарда долларов США в долларах 2010 года, что соответствует примерно 2,7 миллиардам долларов в реальном году (с поправкой на инфляцию). В апреле 2017 года НАСА поручило провести независимую проверку проекта, чтобы убедиться, что объем и стоимость миссии были поняты и согласованы. В обзоре признается, что Роман предлагает «новаторские и беспрецедентные возможности исследования темной энергии, экзопланет и общей астрофизики », но направил миссию на «снижение затрат и сложности, достаточной для получения оценки затрат, соответствующей целевому показателю затрат в размере 3,2 миллиарда долларов США, установленному в начале этапа B ". НАСА объявило о сокращениях, принятых в ответ на эту рекомендацию, и о том, что Роман приступит к рассмотрению проекта своей миссии в феврале 2018 года и приступит к этапу B к апрелю 2018 года. НАСА подтвердило, что внесенные в проект изменения снизили его расчетную стоимость жизненного цикла до США. 3,2 миллиарда долларов, и решение по фазе B должно было начаться 11 апреля 2018 года.

Предложенный администрацией бюджет на 2019 финансовый год прекратил бы действие Романа (тогда называвшегося WFIRST), ссылаясь на более высокие приоритеты в НАСА и рост стоимости этого телескопа. Предлагаемая отмена проекта была встречена критикой профессиональных астрономов, которые отметили, что американское астрономическое сообщество оценило Римскую космическую миссию как наиболее приоритетную космическую миссию на 2020-е годы в Десятилетнем обзоре 2010. Американское астрономическое общество выразило «серьезную озабоченность» по поводу предлагаемой отмены и отметило, что расчетная стоимость жизненного цикла для Roman не изменилась за последние два года. Однако 22-23 марта 2018 г. Конгресс утвердил римский бюджет на 18 ФГ, превышающий бюджетный запрос администрации на этот год, и заявил, что Конгресс "отклоняет отмену научных приоритетов, рекомендованных Национальной академией наук на десятилетний срок. процесс исследования », а также поручил НАСА разработать новые оценки общих и годовых затрат Романа на разработку. Позже президент объявил, что подписал законопроект 23 марта 2018 года. 15 февраля 2019 года НАСА было профинансировано через законопроект об ассигнованиях на 2019 финансовый год из 312 миллионов долларов США для Романа, отклонив бюджетный запрос президента и подтвердив желание завершить работу Романа с помощью планового бюджета. 3,2 миллиарда долларов США.

И снова администрация Трампа предложила прекратить деятельность Романа (тогда называемого WFIRST) в своем предложении Конгрессу по бюджету на 2020 финансовый год. В свидетельских показаниях от 27 марта 2019 года администратор НАСА Джим Бриденстайн намекнул, что НАСА продолжит работу, Роман после космического телескопа Джеймса Уэбба, заявив, что "WFIRST будет критически важной миссией, когда Джеймс Уэбб будет на орбите. ". В презентации от 26 марта 2019 года перед комитетом по астрономии и астрофизике национальных академий директор отдела астрофизики НАСА заявил, что Роман «пока сохраняет свои затраты в размере 3,2 миллиарда долларов... Нам нужно 542 миллиона долларов в 2020 финансовом году. оставаться на верном пути ". В то время было заявлено, что Роман проведет предварительную оценку проекта для всей миссии в октябре 2019 года с последующим официальным подтверждением миссии в начале 2020 года. НАСА объявило о завершении предварительной оценки проекта 1 ноября 2019, но предупредил, что, хотя миссия остается намеченной на дату запуска 2025 года, недостатки в предложении Сената по бюджету на 2020 финансовый год для Романа угрожают отсрочить ее дальнейшую отсрочку.

Институты, партнерства и контракты

Римский проектный офис расположен в Центре космических полетов им. Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и несет ответственность за общее управление проектом. GSFC также возглавляет разработку широкоугольного прибора, космического корабля и телескопа. Коронографический прибор разрабатывается в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. Научная поддержка Романа осуществляется совместно Научным институтом космического телескопа (Балтимор, Мэриленд ), который является Центром научных операций; Центр обработки и анализа инфракрасного излучения, Пасадена, Калифорния; и GSFC.

Космические агентства из четырех стран и регионов, а именно: Национальный центр космических исследований (CNES), Немецкий аэрокосмический центр (DLR), Европейский Космическое агентство (ESA) и Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) в настоящее время обсуждают с НАСА вопрос о предоставлении Романа различных компонентов и научной поддержки. НАСА проявило интерес к вкладу ЕКА в поддержку космических аппаратов, коронографа и наземных станций. Для коронографа обсуждается вклад Европы и Японии. Рассматривается вклад Германии Астрономического института Макса Планка, а именно: колеса фильтров для маски, блокирующей звезды, внутри коронографа. Японское космическое агентство JAXA предлагает добавить поляризационный модуль для коронографа, а также компенсатор поляризации. Возможность точной поляриметрии на римском языке может укрепить научные аргументы в пользу экзопланет и планетных дисков, которые показывают поляризацию. В дополнение к этим потенциальным партнерским отношениям Австралия предложила наземную станцию ​​ для участия в миссии.

В 2012 году Национальное управление разведки ( NRO) подарил два космических телескопа, которые ему больше не нужны. Эти телескопы имеют диаметр 2,4 метра, что примерно в два раза больше, чем у телескопа, запланированного для Романа. В результате миссия была переименована в WFIRST-AFTA, «AFTA», что означает «Активы телескопов, сфокусированных на астрофизике».

В мае 2018 года НАСА заключило многолетний контракт с Ball Aerospace предоставить ключевые компоненты для широкоугольного инструмента на Роман. В июне 2018 года НАСА заключило контракт с Teledyne Scientific and Imaging на поставку инфракрасных детекторов для широкоугольного прибора. 30 ноября 2018 года НАСА объявило о заключении контракта на сборку оптического телескопа с Harris Corporation из Рочестер, Нью-Йорк.

См. Также
  • Портал космических полетов
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Wide Полевой инфракрасный обзорный телескоп.
Последняя правка сделана 2021-05-31 09:07:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте