NASA wysłała w kosmos teleskop, który zobaczy 100 razy większy fragment nieba niż Hubble

NASA rozpoczęła jedną z najważniejszych misji astronomicznych tej dekady. Nancy Grace Roman Space Telescope wystartował 30 sierpnia 2026 roku na pokładzie rakiety SpaceX Falcon Heavy i rozpoczął podróż do punktu Lagrange’a L2, skąd ma obserwować Wszechświat z rozdzielczością porównywalną z teleskopem Hubble’a, ale obejmując jednocześnie fragment nieba co najmniej 100 razy większy. Dzięki temu Roman nie będzie skupiał się wyłącznie na pojedynczych galaktykach czy niewielkich obszarach kosmosu, lecz stworzy ogromne panoramiczne mapy Wszechświata zawierające miliardy obiektów.

Nowe obserwatorium ma pomóc astronomom odpowiedzieć na pytania dotyczące ciemnej energii i ciemnej materii, odkrywać planety poza Układem Słonecznym oraz analizować ewolucję galaktyk na przestrzeni miliardów lat. NASA szacuje, że Roman będzie prowadził przeglądy nieba nawet 1000 razy szybciej niż Hubble, a jego podstawowy instrument będzie każdego dnia produkował ogromne ilości danych. Teleskop jest obecnie w drodze do miejsca oddalonego od Ziemi o około 1,5 mln kilometrów, gdzie po kilkumiesięcznym okresie uruchamiania i kalibracji rozpocznie właściwe obserwacje naukowe. Pierwsze zdjęcia mają zostać opublikowane na początku 2027 roku.

Roman zobaczy 100 razy większy fragment nieba niż Hubble

Najważniejszą przewagą Nancy Grace Roman Space Telescope nie jest większe zwierciadło ani zdecydowanie wyższa rozdzielczość, ponieważ pod tym względem konstrukcja ma wiele wspólnego z Hubble’em. Oba teleskopy posiadają zwierciadła główne o średnicy 2,4 metra, a NASA podkreśla, że Roman będzie oferował porównywalną czułość i rozdzielczość obserwacji w podczerwieni. Różnica pojawia się jednak w polu widzenia. Wide Field Instrument zastosowany w nowym obserwatorium może uchwycić podczas pojedynczej obserwacji fragment nieba co najmniej 100 razy większy niż kamera Hubble’a, zachowując przy tym bardzo wysoki poziom szczegółowości. Jedno zdjęcie Romana może więc zawierać ilość informacji odpowiadającą mniej więcej setce fotografii wykonanych przez Hubble’a.

W astronomii taka możliwość oznacza ogromną zmianę, ponieważ Hubble znakomicie nadaje się do szczegółowego badania wybranych obiektów, ale wykonanie za jego pomocą bardzo rozległej mapy nieba wymagałoby olbrzymiej liczby oddzielnych obserwacji. Roman został zaprojektowany właśnie jako teleskop szerokiego pola, który może jednocześnie zachować wysoką jakość obrazu i obejmować ogromne obszary kosmosu. NASA szacuje, że dzięki takiej konstrukcji obserwatorium będzie prowadziło przeglądy nieba nawet 1000 razy szybciej niż Hubble, co pozwoli analizować populacje galaktyk, gwiazd czy supernowych w skali wcześniej niedostępnej dla teleskopów o podobnej rozdzielczości.

NASA chce stworzyć ogromną mapę Wszechświata

Szerokie pole widzenia Romana będzie wykorzystywane przede wszystkim do obserwowania bardzo dużych populacji obiektów zamiast pojedynczych celów, dlatego podczas podstawowej misji teleskop ma rejestrować światło pochodzące z ogromnej liczby galaktyk i stworzyć jeden z najbardziej szczegółowych obrazów wielkoskalowej struktury Wszechświata. NASA zakłada, że Wide Field Instrument będzie w stanie mierzyć światło nawet miliarda galaktyk, natomiast według planów całej misji w danych mogą znaleźć się informacje dotyczące jeszcze większej liczby obiektów. Pozwoli to astronomom badać rozmieszczenie materii na przestrzeni olbrzymich odległości oraz obserwować, jak wygląd Wszechświata zmieniał się podczas miliardów lat jego historii.

Jednym z najważniejszych celów będzie zbadanie ciemnej energii, czyli zjawiska wiązanego z obserwowanym przyspieszaniem ekspansji Wszechświata. Roman będzie między innymi obserwował odległe supernowe i analizował rozmieszczenie galaktyk, dostarczając danych pozwalających sprawdzać różne modele kosmologiczne. Jednocześnie efekty soczewkowania grawitacyjnego mają umożliwić tworzenie map rozmieszczenia ciemnej materii, której nie można obserwować bezpośrednio za pomocą światła. Połączenie ogromnego pola widzenia z bardzo wysoką rozdzielczością sprawi, że astronomowie otrzymają możliwość analizowania tych zjawisk na znacznie większych próbach statystycznych niż dotychczas, co może pomóc w określeniu, czy obecny model opisujący ewolucję Wszechświata rzeczywiście jest kompletny.

Roman będzie również wielkim łowcą planet poza Układem Słonecznym

Drugim niezwykle ważnym zadaniem teleskopu będzie poszukiwanie planet krążących wokół innych gwiazd, przy czym Roman wykorzysta do tego kilka różnych metod pozwalających badać układy planetarne na skalę niedostępną dla wcześniejszych obserwatoriów. Szczególne znaczenie będzie miało mikrosoczewkowanie grawitacyjne, podczas którego grawitacja bliższej gwiazdy działa jak naturalna soczewka i chwilowo wzmacnia światło obiektu znajdującego się dalej. Jeżeli wokół takiej gwiazdy znajduje się planeta, jej obecność może pozostawić charakterystyczny ślad w obserwowanej zmianie jasności, umożliwiając wykrywanie również światów znajdujących się stosunkowo daleko od swoich gwiazd.

NASA przewiduje, że ogromne przeglądy prowadzone przez Romana mogą doprowadzić łącznie do odkrycia około 100 tys. egzoplanet, choć liczba ta obejmuje możliwości różnych typów obserwacji oraz obiekty identyfikowane na podstawie danych gromadzonych podczas szerokich przeglądów nieba. Szczególnym eksperymentem będzie również Coronagraph Instrument, który ma blokować blask gwiazdy, aby umożliwić bezpośrednie obserwowanie znacznie słabszych planet znajdujących się w jej pobliżu. Koronograf Romana jest przede wszystkim demonstracją technologii, która może zostać wykorzystana w przyszłych misjach, w tym w planowanym Habitable Worlds Observatory, mającym poszukiwać potencjalnie zamieszkiwalnych planet podobnych do Ziemi. Sam Roman skoncentruje się przede wszystkim na większych światach przypominających Jowisza, ale pozwoli NASA sprawdzić technologie potrzebne do wykonania kolejnego dużego kroku.

Zwierciadło Romana ma niezwykłą historię

Jednym z najbardziej nietypowych elementów całej misji jest pochodzenie części optyki teleskopu. Główne zwierciadło Romana nie zostało od początku zbudowane specjalnie dla tego projektu, ponieważ kluczowe elementy optyczne zostały przekazane NASA przez amerykańskie National Reconnaissance Office, czyli agencję odpowiedzialną za rozwój i eksploatację satelitów rozpoznawczych. NASA otrzymała teleskopową optykę pochodzącą z anulowanego programu rządowego, a następnie zespół L3Harris Technologies zmodyfikował jej powierzchnię i konstrukcję tak, aby spełniała wymagania nowej misji astronomicznej.

Zwierciadło ma średnicę 2,4 metra, czyli dokładnie tyle samo co główne lustro Hubble’a, ale dzięki rozwojowi technologii waży zaledwie 186 kilogramów, a więc mniej niż jedną czwartą masy analogicznego elementu Hubble’a. Jego powierzchnia została dodatkowo pokryta niezwykle cienką warstwą srebra zoptymalizowaną pod kątem odbijania promieniowania w bliskiej podczerwieni, czyli zakresu, w którym Roman będzie wykonywał większość swoich obserwacji. Współpracujące ze zwierciadłem Wide Field Instrument jest wielką, około 300-megapikselową kamerą złożoną z 18 detektorów, dzięki którym teleskop może łączyć szerokie pole widzenia z ostrością pozwalającą rozróżniać bardzo odległe i słabe obiekty.

Roman zmierza tam, gdzie pracuje już James Webb

Po udanym starcie Roman nie pozostał na orbicie okołoziemskiej, ponieważ jego docelowym miejscem pracy jest okolica drugiego punktu Lagrange’a układu Słońce–Ziemia, znanego jako L2 i położonego około 1,5 mln kilometrów od naszej planety. Z podobnego obszaru korzysta James Webb Space Telescope, ponieważ taki punkt zapewnia bardzo stabilne warunki obserwacyjne oraz pozwala utrzymywać Słońce, Ziemię i Księżyc po tej samej stronie statku, co znacząco ułatwia kontrolowanie temperatury instrumentów oraz chronienie ich przed niepożądanym światłem. Podróż Romana do L2 oraz pełne przygotowanie obserwatorium do działania mają potrwać około trzech miesięcy.

Pierwsze dni misji przebiegają zgodnie z planem. 31 sierpnia teleskop wykonał pierwszą korektę trajektorii, natomiast jego antena dużego zysku oraz przypominająca wizjer osłona chroniąca optykę zostały prawidłowo rozłożone. 1 września NASA uruchomiła również Coronagraph Instrument, który rozpoczął wielomiesięczny proces kalibracji i testów. Główny Wide Field Instrument ma zostać włączony w kolejnych tygodniach, a cały teleskop będzie stopniowo przechodził serię kontroli, ustawień i kalibracji przed rozpoczęciem obserwacji naukowych. NASA przewiduje, że pierwsze fotografie wykonane przez Romana zostaną zaprezentowane na początku 2027 roku.

Roman będzie produkował niewyobrażalną ilość danych

Szerokie pole widzenia ma również swoją cenę, ponieważ Roman będzie generował gigantyczny strumień informacji, który trzeba przesłać na Ziemię, przechować i następnie przeanalizować. NASA podaje, że obserwatorium może dostarczać około 1,4 TB danych każdego dnia, co oznacza najwyższy dotychczas wolumen transmisji spośród wszystkich misji astrofizycznych amerykańskiej agencji. Antena teleskopu będzie mogła przesyłać dane z prędkością sięgającą 500 Mb/s do stacji naziemnych rozmieszczonych między innymi w Stanach Zjednoczonych, Australii i Japonii.

Tak ogromnej ilości materiału astronomowie nie będą analizowali wyłącznie ręcznie, dlatego NASA już teraz zakłada wykorzystanie uczenia maszynowego, sztucznej inteligencji oraz projektów angażujących społeczność naukową i tzw. citizen scientists. Algorytmy będą pomagały wyłapywać interesujące zjawiska znajdujące się w ogromnych zbiorach obserwacji, a astronomowie będą mogli następnie dokładniej badać najbardziej obiecujące obiekty. To szczególnie istotne w przypadku teleskopu, który może przypadkowo rejestrować supernowe, zmienne gwiazdy, czarne dziury, odległe galaktyki oraz inne przejściowe zjawiska nawet wtedy, gdy nie są one głównym celem konkretnej obserwacji. NASA podkreśla właśnie ten aspekt misji: Roman ma być nie tylko instrumentem odpowiadającym na wcześniej przygotowane pytania, lecz także „maszyną do odkryć”, ponieważ tak szeroki obraz nieba prawdopodobnie ujawni zjawiska, których naukowcy jeszcze nie przewidzieli.

Roman nie zastąpi Hubble’a ani Jamesa Webba

Choć możliwości nowego teleskopu robią ogromne wrażenie, Roman nie został zaprojektowany jako prosty następca Hubble’a lub Jamesa Webba, ponieważ każde z tych obserwatoriów specjalizuje się w nieco innym rodzaju badań. Webb dysponuje znacznie większym zwierciadłem i potrafi niezwykle głęboko obserwować stosunkowo niewielkie fragmenty odległego Wszechświata, natomiast Hubble pozostaje wyjątkowo wszechstronnym narzędziem pracującym między innymi w świetle widzialnym i ultrafiolecie. Roman ma wypełnić zupełnie inną rolę, łącząc wysoką rozdzielczość z ogromnym polem widzenia i szybkością prowadzenia przeglądów.

Można więc wyobrazić sobie współpracę tych obserwatoriów w następujący sposób: Roman przeczesuje olbrzymi fragment nieba i znajduje tysiące interesujących obiektów, natomiast Webb lub Hubble mogą później skierować się na wybrane z nich i wykonać bardziej szczegółowe obserwacje. Takie połączenie szerokiego przeglądu ze szczegółową analizą może radykalnie zwiększyć efektywność badań astronomicznych, ponieważ naukowcy nie muszą wybierać celów wyłącznie na podstawie znacznie mniej dokładnych obserwacji naziemnych. Roman stanie się w ten sposób czymś w rodzaju niezwykle szczegółowej mapy drogowej dla kolejnych teleskopów, a jednocześnie sam będzie realizował własne ambitne programy dotyczące kosmologii, egzoplanet i ewolucji Wszechświata.

Podsumowanie

Start Nancy Grace Roman Space Telescope oznacza rozpoczęcie misji, która może zmienić sposób prowadzenia wielkich przeglądów astronomicznych. Nowe obserwatorium posiada zwierciadło tej samej wielkości co Hubble, ale dzięki zupełnie innej konstrukcji i około 300-megapikselowemu Wide Field Instrument potrafi podczas pojedynczej obserwacji uchwycić fragment nieba co najmniej 100 razy większy, a szerokie mapowanie Wszechświata prowadzić nawet 1000 razy szybciej.

Roman będzie badał miliardy galaktyk, szukał egzoplanet, tworzył mapy ciemnej materii i pomagał naukowcom określić naturę ciemnej energii, a przy okazji może zarejestrować ogromną liczbę zjawisk, których dzisiaj nikt jeszcze nie potrafi przewidzieć. Teleskop jest obecnie w drodze do punktu L2, jego pierwsze systemy zostały już prawidłowo uruchomione, a NASA spodziewa się pokazania pierwszych zdjęć na początku 2027 roku. Jeżeli Roman spełni oczekiwania, Hubble dał astronomom niezwykle dokładne okno na Wszechświat, Webb pozwolił zajrzeć głębiej niż kiedykolwiek wcześniej, natomiast Roman może po raz pierwszy pokazać podobny poziom szczegółowości w prawdziwie panoramicznej skali.

Źródło:

1. NASA – NASA’s Dark Universe-Seeking Nancy Grace Roman Space Telescope Launches, 30 sierpnia 2026 roku.
2. NASA Science – Nancy Grace Roman Space Telescope – mission overview.
3. NASA Science – Why the Roman Space Telescope? – informacje dotyczące pola widzenia i możliwości Wide Field Instrument.
4. NASA Science – aktualizacje dotyczące podróży teleskopu do L2 i uruchamiania instrumentów.
5. Reuters – NASA launches powerful Roman Space Telescope, 30 sierpnia 2026 roku.

Dziękujemy za przeczytanie artykułu na Techoteka.pl.
Publikujemy codziennie informacje o sztucznej inteligencji, nowych technologiach, IT oraz rozwoju agentów AI.
Obserwuj nas na Facebooku, aby nie przegapić kolejnych artykułów.