Az augusztus 30-án útnak indított amerikai Nancy Grace Roman űrtávcső új technikai megoldásokkal folytatja majd a régóta működő Hubble-űrtávcső megfigyeléseit. Az új űrtávcső várhatóan százezer új exobolygót fedezhet fel, valamint közelebb juthatunk a Világegyetem rejtélyeinek megoldásához is, mint például a sötét anyag és sötét energia létezése és hatása.
Az 1990. április 24-én, vagyis már 36 éve folyamatosan sikeres megfigyeléseket végző és jelentős kutatási eredményeket elérő Hubble-űrtávcső (Hubble Space Telescope, HST) jelenleg is működik, végzi megfigyeléseit, de lassan lejár az ideje, és egy új, hasonló vagy nagyobb átmérőjű űrtávcsővel kell folytatni az Univerzum titkainak fürkészését.
A Nancy Grace Roman űrtávcső indítása
A Nancy Grace Roman Space Telescope (Roman Space Telescope, RST) 2026. augusztus 30-án 11:26:04 világidőkor sikeresen útnak indult a floridai Kennedy Űrközpont (Cape Canaveral) LC-39A (Launch Complex 39A) indítóállásáról. A nagy tömegű hasznos teher világűrbe juttatására alkalmas hordozórakéta a Falcon Heavy Block 5 volt.
Az alábbi videó néhány képben bemutatja az új űrtávcsövet, illetve annak indítását és a hordozórakéta fokozatainak leválását a hosszú út elején.
A Nancy Grace Roman űrtávcső a Nap–Föld–kis égitest (űrtávcső) háromtest-probléma L2 Lagrange-pontja felé tart
A Nancy Grace Roman űrtávcső a Földtől sokkal messzebb, mintegy 1,5 millió kilométerre fog megfigyeléseket végezni, mint a Föld körül keringő és még mindig működő Hubble-űrtávcső. Az RST a Nap–Föld–kis égitest (űrtávcső) égi mechanikai háromtest-probléma L2 Lagrange-pontja közelében fog tartózkodni, ami a Nap–Föld egyenesen a Földtől 1,5 millió km-re van a Nappal ellentétes irányban. A Holdtól is elég távol lesz, és tőle is ellentétes irányban észlel majd az új űrtávcső, mert a Hold a Földtől csak 384 ezer km középtávolságban van, és ha a Hold felé fordulna, akkor a távcső a Naphoz nem megengedett közeli irányba fordulna. Ugyanis nemcsak a látható fény tartományában, hanem egy infravörös tartományban is működő távcsőről van szó, amelyet alacsony hőmérsékleten kell tartani, és ezért a Nappal ellentétes irányhoz közeli irányokba lehet csak irányítani. Így a Nap és Hold erős fényétől elég nagy szögben történő megfigyelések során nem hatolhat be túl erős fény a távcsőbe.
Az RST az indítása után közel három hónap múlva, október 20-án éri el az L2 Lagrange-pont környezetét, majd még legalább két hónap kell, hogy a megfelelő működési ellenőrző teszteket elvégezzék a NASA szakemberei. A tervek szerint majd 2027 elején, várhatóan januárban teszik közzé az RST első felvételeit és tudományos eredményeit.
1,5 millió kilométerre (NASA JPL, Phoenix7777, DailyKos.com, 2026.08.30.).
A Nancy Grace Roman űrteleszkóp miben hasonló a Hubble-űrtávcsőhöz, és miben tér el tőle?
Ez a két űrtávcső hasonló méretű: a főtükrük átmérője 2,4 méter. Az űreszköz teljes mérete a burkolattal és kiegészítő berendezésekkel egy autóbusz (pl. amerikai sárga iskolabusz) vagy egy régi, kéttengelyes vasúti személy- vagy teherkocsi méretéhez hasonló.
A Hubble-űrtávcső tubusa, napelemei és a főtükre közelében a műszereket tartó szélesebb henger alakú tároló rész a NASA Space Shuttle STS-103 küldetésekor készített felvételén látható.
A HST hossza 13,2 méter, legnagyobb átmérője a főtükörnél az ott levő kamerák és műszerek tárolóhelye miatt: 4,3 méter. A tubus vagy optikai tengely vége, ahova az égitestek fénye érkezik, 4,0 méter átmérőjű. A küldetési időszakától függően a HST tömege 11110 kg és 12267 kg közötti (régi és új kamerák, műszerek, giroszkópok, elektronikai eszközök függvényében).
A HST-nek biztos előnye az, hogy a Föld körül kering, közel a bolygónkhoz, jelenleg a felszín fölött mintegy 475 km magasságban. Ez lehetővé tette, hogy amíg lehetett és szükség volt a javításokra és műszerek kicserélésére, javítására, addig a NASA Space Shuttle (űrsikló) járatokkal űrhajósok javításokat és eszközcseréket tudtak rajta végrehajtani.
A tubus végén, ahova az égitestek fénye beérkezik, speciális fedősapka van, ami megakadályozza a zavaró fényszóródást, például a Hold vagy a Nap felől oldalról érkező fény ellen, de a napelemekről visszaverődő és szóródó fény ellen is védi a távcső optikáját.
Az RST tubusának teljes tömege 9174 kg. A kísérletek során az egész tubus képes volt elviselni egy gyors tengely körüli forgást, ami percenként 18,4 fordulat volt. Gyors forgás és vibráció például a hordozórakéta indításakor léphet fel, de az RST indításakor nem tapasztaltak ilyet.
A Nancy Roman űrtávcső alakja és mérete az alábbi ábrán látható.
Azonban az RST a tervezése és elkészítése során már egy XXI. századi technológiát alkalmaz, de természetesen a XX. században kifejlesztett és ma is érvényes technikát és módszereket is. Az RST új technológiája lehetővé teszi a távcső gyorsabb irányváltását, mint a HST esetében.
Az RST optikája
Nancy Grace Roman Space Telescope optikai rendszere egy háromtükrös anasztigmát (Three-Mirror Anastigmat, röviden TMA) típusú tükrös távcső. Kialakításának előnye az, hogy a háromtükrös rendszer hatékonyan kiküszöböli a legfontosabb optikai hibákat (például a kómát és az asztigmatizmust).
Érdekesség, hogy ez a műszer felderítő távcsőnek készült, az amerikai illetékesek egy idő után nem tartották szükségesnek, ezért átkerült űrtávcsőnek csillagászati megfigyelésekre.
Milyen új eredmények várhatók a Roman Space Telescope megfigyeléseitől?
A 300 megapixeles RST WFI (Wide Field Instrument, nagy látómezejű műszer) látómezeje mintegy 100-szor nagyobb átmérőjű lesz, mint a HST hasonló kamerájának látómezeje, de a HST-hez hasonlóan érzékeny lesz, ami halvány objektumok megfigyelését, illetve felfedezését lehetővé teszi.
Két alapvető kutatás területe lesz az RST-nek, melyeket „zászlóshajó-programnak” neveznek. Ezek a kozmológiai, illetve exobolygókutatási programok.
Kozmológiai kutatások:
A WFI műszerrel infravörösben való megfigyelés lehetővé teszi a kozmológiailag nagy vöröseltolódású objektumok megfigyelését, ugyanis a nagy távolodási sebesség miatt a nagyon távoli objektumok színképe a láthatóból az infravörösbe tolódik el. A 6,5 méteres James Webb űrtávcső (JWST) jóval hatékonyabban tud megfigyelni nagyon távoli objektumokat, de a nagyobb látómezejű RST nagyobb égterületen több ilyen objektumot képes megfigyelni, illetve felfedezni.
Az infravörös tartományban történő megfigyelések a táguló Univerzumot és annak kezdeti korszakának vizsgálatát teszik lehetővé. A távoli ősi objektumok megfigyelése a Világegyetem múltjába való betekintést segíti, ami kulcsfontosságú.
A másik, alapvetően fontos kozmológiai megfigyelési terület a sötét anyag elhelyezkedésének feltérképezése, illetve a sötét anyag rejtélyeinek megértése: mi okozza a gravitációs hatását, valóban ismert anyagról van-e szó vagy az Univerzum ma még nem ismert tulajdonságainak következményéről és így tovább…
A sötét anyag kutatása mellett a sötét energia kutatásához szükséges megfigyelések is tervbe vannak véve, bár ez utóbbiak még nehezebbek lesznek.
Tehát az RST új technológiája több milliárd galaxis és egyéb távoli objektum megfigyelésére ad lehetőséget, ami új kapukat fog nyitni az Univerzum megismerésében.
Exobolygók kutatása:
Az RST másik fontos műszere a csillagkoronográf, ami kitakarja a csillag fényét és megfigyelhetővé teszi a csillag közelében levő, körülötte keringő bolygókat, amelyek akár 100 milliószor (20 magnitúdóval) halványabbak a központi csillagnál.
Jelenleg a mi galaxisunkban, a Tejútrendszerben a megerősített exobolygók száma mintegy 6300, vagyis azok, amelyek más csillag körül keringenek. Eddig nem lehetett találni a Föld méretéhez nagyon közeli méretű, valóban Föld-szerű bolygót, de az RST-vel esetleg lehetséges. A mostani becslések szerint az RST-vel várhatóan mintegy 100 ezer új exobolygót lehet majd felfedezni, vagyis az eddigieknél nagyságrendekkel több bolygót más csillagok körül.
A remélt eredmények tehát mindenképp áttörést jelenthetnek a kozmológiában és az exobolygók kutatásában.
Nancy Grace Roman, akiről az új űrteleszkópot elnevezték
A Nancy Grace Roman űrteleszkóp tervezését 2016-ban hagyták jóvá, akkor még WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) néven, vagyis széles látószögű infravörös égboltfelmérő távcsőként. Azonban 2020-ban úgy döntöttek, hogy új elnevezése lesz a teleszkópnak: Nancy Grace Roman (1925–2018) nevét kapta.
Nancy G. Roman már gyermekkorában érdeklődött a csillagászat iránt. 1946-tól csillagászati kutatásokkal foglalkozott, majd az 1958-ban megalapított NASA-hoz 1959-ben csatlakozott, és ő lett a hivatal első női osztályvezetője. Többek között 1962-től az OSO (Orbiting Solar Observatory) Föld körüli pályán keringő napmegfigyelő űrszonda sorozat (OSO–1-től OSO–8-ig) programját vezette. Az OSO program célja a Nap elektromágneses sugárzásának vizsgálata az ultraibolya és a röntgentartományban, valamint az égbolt, a geokorona és az állatövi fény tanulmányozása volt.
Legismertebb munkája a Hubble-űrtávcső volt, amely a közeli infravörös, a látható fény és az ultraibolya sugárzás tartományában végez észleléseket. Roman a korai tervezésben és a program felépítésében vállalt jelentős szerepet, és ezért a Hubble űrtávcső anyjának is nevezik.
Ezeken kívül még több űrkutatási programban is részt vett. 1979 és 1997 között a Goddard Űrközpont munkatársa volt.
Detre Örs Hunor, aki az RST csillag koronográfja (CGI) tesztjét vezette
Detre Örs Hunor (sz. 1977) magyar fizikus, csillagász és űrkutató. A NASA, az ESA és a Kanadai Űrügynökség (CSA) közös fejlesztésében megvalósult James Webb űrteleszkóp (JWST) egyik tudományos műszere, a középinfravörös műszer (MIRI) európai elektronikai fejlesztési vezetőjeként dolgozott 2008 és 2023 közt.
Detre Örs életútja a XX. századi magyar csillagászat történetéhez is kapcsolódik. Nagyapja Detre László akadémikus, csillagász, a Svábhegyi Csillagvizsgáló egykori igazgatója, aki Berlinben Albert Einsteintől és Max Plancktól is tanult. Nagyanyja Balázs Júlia, az első magyar női kutatócsillagász. Édesapja Detre Csaba geológus és filozófus.
Felsőfokú tanulmányait a Kandó Kálmán Műszaki Főiskola villamosmérnöki szakán kezdte meg, de két év után a tudományos pálya felé fordult. Az Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Karán 2004-ben fizikusként végzett, majd 2007-ben csillagász diplomát szerzett.
Detre Örs Hunor a James Webb űrtávcső elindulása után a heidelbergi Max Planck Csillagászati Intézetben a Nancy Grace Roman űrtávcső fejlesztésébe is bekapcsolódott: ők tervezték, gyártották és tesztelték a koronográf műszer hat precíziós mechanikáját. A szerződés megszerzésére minimális induló forrásuk volt, de így is sikerrel jártak.
A Max Planck Csillagászati Intézet (MPIA) mérnökcsapatának tagjaként a NASA következő zászlóshajó-missziója, a Nancy Grace Roman űrteleszkóp (RST) munkálataiba is bekapcsolódhatott. Detre Örs Hunor később a RST CGI műszerének mechanikai teljesítménytesztjeit vezette, az első prototípusoktól a kvalifikációs fázisig. A korai prototípusok egyes elemeit saját 3D nyomtatóján készítette, ezt a gyakorlati, gyors fejlesztési szemléletet pedig később a fiatalok műszaki tehetséggondozásában is alkalmazta.
Egy kifinomult koronográffal ellátott szenzorral (érzékelővel) képes lesz az exobolygókhoz képest sokkal fényesebb csillagok fényének kitakarására, és így a halvány bolygók felfedezhetők, illetve ismételten megfigyelhetők. A megfigyelésükből a csillag körüli keringési pályájuk, valamint fizikai és kémiai tulajdonságaik is meghatározhatók lehetnek.
Detre Örs Hunor a Telexnek adott interjúban elmondta, hogy „El kellett érnünk az 1-2 centiméter/szekundumos mozgást, miközben 50 nanométeres pontossággal kell a műszernek beállnia egy helyre. Ezt végül a saját elektronikánkkal sikerült megoldanunk, az off-the-shelf cuccokkal nem tudtuk elérni ezt a pontosságot.” Az „off-the shelf jelentése: kész, polcról levehető, azonnal kapható vagy szabványos. Szoftvereknél (pl. commercial off-the-shelf): „dobozos” vagy kész szoftver, amelyet nem egy cégnek fejlesztettek külön, hanem bárki megveheti és használhatja a szabványos formájában.
Várjuk a Nancy Grace Roman űrtávcső első felvételeit a távoli Univerzumról!
A tervek szerint 2027 elején, várhatóan januárban érkeznek meg az RST első felvételei a csillagászati objektumokról, de most október 20-ig kockázatos az útja az L2 Lagrange-pontig, majd pedig több hónap alatt a technikai tesztelés hibákat is kimutathat. Reméljük, hogy minden rendben lesz.
A hír GINOP-2.3.2-15-2016-00003 „Kozmikus hatások és kockázatok” projekt témaköréhez kapcsolódik.
Források:
Detre Örs Hunor (CSL, cansatlab.hu)
Kapcsolódó internetes oldalak:
