Космічний телескоп Roman показав на 30% чіткіше зображення

21 жовтня 2026 р. 18:47

21 жовтня 2026 р. 18:47

Космічний телескоп Nancy Grace Roman NASA виявився значно «гострішим», ніж очікували інженери: його головний науковий прилад уже демонструє майже на 30% кращу оптичну якість , ніж було закладено в технічних вимогах. Про це повідомляє видання SciTechDaily .

Після серії детальних тестів і надточних налаштувань фахівці змогли максимально «вивести на фокус» оптичну систему телескопа та підготувати його до регулярних наукових спостережень.

Як перевіряли головний прилад телескопа

У центрі уваги інженерів був широкий оглядовий прилад Wide Field Instrument, на якому базується більшість наукових завдань місії, зокрема дослідження темної матерії та темної енергії.

Після активації приладу у вересні команда почала поетапно перевіряти всі його вузли — як окремо, так і в складі повної системи. Спершу протестували 18 детекторів розміром приблизно з клейкий стікер разом з електронікою, що їх обслуговує.

Далі інженери оцінили роботу колеса з оптичними елементами, де розміщені фільтри та інші компоненти. Вони дають змогу пропускати до детекторів вибрані довжини хвиль і розкладати світло на окремі кольори.

Наступним кроком стала перевірка калібрувальної системи. В її складі — внутрішні світлодіоди, які випромінюють різні кольори світла і можуть дуже точно змінювати яскравість за командами із Землі. Вимірюючи реакцію детекторів на різні рівні освітлення, команда визначає й компенсує невеликі відмінності в їхній чутливості.

Окремо протестували механізм юстування приладу, перевівши його з навмисно розфокусованого положення, потрібного для запуску, у позицію, що забезпечує найчіткіші зображення. Додаткові випробування підтвердили, що система терморегулювання здатна підтримувати потрібні температури для стабільної роботи всіх компонентів.

Оптика телескопа майже ідеально вирівняна

Паралельно з тестами Wide Field Instrument інша група інженерів займалася тонким налаштуванням оптичної системи самого телескопа, щоб отримати максимально різкі зображення.

За словами оптичного лідера місії Меттью Болкара (Matthew Bolcar), ще до корекцій телескоп показував відмінні результати завдяки ретельній підготовці на Землі. Випробування й моделювання, виконані в центрі Годдарда NASA та підрядниками L3Harris і BAE Space and Mission Systems, залишили лише невеликі похибки, які потрібно було усунути в космосі.

Досягти такої точності непросто: навіть найкращі наземні тести не можуть повністю відтворити умови в космосі — відсутність гравітації, інші температурні коливання та вологість. Попри це, нещодавні вимірювання показали, що попередні розрахунки були дуже точними, а реальна робота приладів відповідає або навіть перевищує очікування.

Корекція менша за товщину волосини

Щоб світло формувало чітке зображення, воно має пройти строго визначений шлях, багаторазово відбиваючись від дзеркал та інших оптичних елементів, перш ніж потрапити на один із двох наукових приладів телескопа. Навіть мікроскопічні зсуви можуть помітно вплинути на фокус.

На щастя, оптика Roman була встановлена настільки точно, що знадобилися лише мінімальні корекції. Інженери пересунули вторинне дзеркало приблизно на одну шістнадцяту діаметра людської волосини , тобто на мікрони. Це змінило його висоту над головним дзеркалом. Якщо уявити, що висота дорівнює висоті Емпайр-стейт-білдінг, то корекція була б трохи меншою, ніж товщина однієї монети на верхівці будівлі.

Попри крихітний масштаб, така правка суттєво покращує наукову цінність майбутніх спостережень.

Спочатку команда уточнила фокус коронографічного приладу Coronagraph Instrument, який спершу давав трохи розмиті зображення. Відхилення виявилися меншими, ніж очікували, і їх вдалося відносно просто усунути. Після корекції прилад працює на високому рівні, як і планувалося.

Робота з коронографом триває: інженери налаштовують параметри камер, підбирають оптимальні режими для деформованих дзеркал і готуються продемонструвати здатність системи ефективно блокувати небажане світло.

Після цього команда повернулася до Wide Field Instrument для остаточного тонкого налаштування оптики.

Якість зображення краща за проєктні вимоги

Результат перевершив очікування. Оптична якість Wide Field Instrument тепер майже на 30% краща , ніж прогнозувала команда місії, тож майбутні знімки Всесвіту будуть ще чіткішими, ніж планувалося.

Інженери заклали вимогу до якості зображення на рівні близько 90 нанометрів RMS (Root Mean Square) — це характеристика середнього масштабу оптичних відхилень від ідеальної хвильової фронти. Уже 90 нанометрів — надзвичайно мала величина, приблизно в тисячу разів менша за товщину людської волосини.

Однак Roman перевершив і цей суворий стандарт: після фінальних корекцій Wide Field Instrument досяг оптичної похибки лише 63 нанометри RMS .

Для телескопа, створеного для масштабних оглядових спостережень Всесвіту, це важливе досягнення. Завдяки такій оптиці Roman зможе отримувати винятково деталізовані зображення, досліджуючи темну матерію, темну енергію та інші ключові космічні загадки.

Як підсумовують інженери, усі зображення з майбутніх оглядових програм Roman будуть ще різкішими, ніж вони розраховували, — результат багаторічного моделювання, високоточної метрології та ретельних випробувань.

Наука