Nejnovější kosmický dalekohled o hmotnosti 9174 kg a délce 12,7 m odstartoval v neděli 30. srpna ve špici rakety SpaceX Falcon Heavy z Kennedyho kosmického střediska na Floridě v 11.26 GMT. Ne, takzvaný „Roman“ nemá nahradit stárnoucí Hubble ani novější JWST (James Webb Space Teleskop). Má je doplnit. Jde o astronomickou observatoř nabitou nejmodernějšími technologiemi, které mají dát astronomii nové rozměry.
Nicky Foxová, zástupkyně administrátora Science Mission Directorate v NASA, během předletové tiskové konference uspořádané k vypuštění nového teleskopu uvedla: „Bude to, jako by [teleskopy] Hubble a James Webb nahlížely na vesmír skrz klíčovou dírku, zatímco Nancy Grace Romanová vykopne dveře.“ A dodala: „Vesmírný dalekohled Nancy Grace Romanové vám vyrazí dech. Je velký jako turistický autobus a váží jako Tyrannosaurus Rex…“
Krásné přirovnání, ale zdaleka nevystihuje, proč observatoř, pojmenovaná po první hlavní astronomce NASA Nancy Grace Romanové (1925— 2018), známé jako „matka Hubblea“, znamená podle ohlasů z vědecké sféry průlom v dosavadní astronomii.
Nová éra kosmické astronomie
Někomu mohou slova o nové éře připadat přehnaná, když v kosmu pracují už známé a velmi kvalitní teleskopy, jako je Hubbleův či Webbův, SPHEREx nebo Euclid. Podle uvedených parametrů se ale zdá, že nováček, teleskop Nancy Grace Romanové, bude úplně jiná kategorie.
Během pětileté mise (a desetileté, pokud vše půjde dobře) má Roman použít dva výkonné přístroje — WFI (wide-field instrument) a CI (coronagraph instrument) — k zachycení obrovských částí kosmu a k řešení klíčových otázek. Pomůže vědcům zkoumat záhady temné hmoty a temné energie, přímo zobrazovat blízké i vzdálené exoplanety, sledovat rozsáhlé množství hvězd explodujících v kolosálních supernovách a další.
Ačkoliv Roman má některé schopnosti viditelného světla jako Hubble, WFI se specializuje na infračervené světlo. Zorné pole WFI je totiž asi 100× větší než zorné pole infrapřístroje Hubblea. Podle NASA tento pohled umožní dalekohledu Romanové během jeho živostnosti měřit světlo vycházející z miliardy galaxií a miliard dalších kosmických jevů.
Roman má přitom teleskopické zrcadlo podobné velikosti slavného Hubbleova dalekohledu, tj. o průměru 2,4 m. Není bez zajímavosti, že bylo původně postaveno pro utajovaný špionážní satelit. Poté co byl původní program zrušen, jej NRO (National Reconnaissance Office) darovala NASA. Je tedy stejně velké jako zrcadlo v srdci Hubblea, ale bylo obroušeno podle jiného principu, což nové observatoři dává stejně ostré, ale mnohem širší zorné pole.
Klíčový rozdíl je tedy v rozsahu zorného úhlu: Hubble se zaměřuje na jemné detaily, zatímco Roman si klade za cíl prohlédnout oblohu se zorným polem 100× větším.
Jednou z největších výhod teleskopu Romanové oproti Hubbleu je jeho výpočetní výkon. Jestliže Hubble během přibližně 35 let služby dokázal shromáždit přibližně 400 TB dat, očekává se, že Roman bude schopen vytvořit 500 TB dat každý rok!
„Jeho schopnosti průzkumu jsou více než 1 000× rychlejší než u Hubblea a dokáže zaznamenat 200× více oblohy na jednom snímku,“ řekl administrátor NASA Jared Isaacman. „Co by Hubbleu trvalo zpracovat 2 000 let, Roman dokáže za rok — snímky, které zachytí, budou tak velké, že neexistuje žádná obrazovka dostatečně velká, aby je zobrazila.“
Julie McEneryová, vedoucí vědecká pracovnice projektu Nancy Grace Roman Space Telescope, to upřesnila: „Pokud bychom vzali jeden snímek, který vznikne z našeho hlavního průzkumu, a pokusili se ho plně zobrazit sadou 4K televizorů, potřebovali bychom více než půl milionu takových televizorů. A jen abych vám dala představu o rozsahu: kdybych měla rozložit tyto 4K televizory, pokrylo by to 45 městských bloků. Nebo abych vybrala něco, na co se skutečně díváte: pokrylo by to celý El Capitan v Yosemitském národním parku (El Capitan je 900 m vysoká skalní stěna v západní části Yosemitského údolí). Nenavrhuji, abychom El Capitan skutečně pokryli sadou 4K televizorů, ale dává vám to představu o rozsahu…“
A přeci letí!
Dalekohled Nancy Grace Romanové se vydal na svou cestu v neděli 30. srpna, tedy osm měsíců před oficiálním plánovaným datem startu. To u takto složitých projektů nebývá zvykem. Jistě, zástupci projektu připisují předčasné dokončení faktorům, jako je pečlivé technické a programové posouzení rizik a cenový strop cca 4 mld. USD pro celou misi. Což je sice dobré oficiální vysvětlení, ale skrývá jedno „čertovo kopýtko“: teleskop měl ještě loni namále. Když se totiž po téměř 20 letech vývoje blížilo dokončení montáže a testování observatoře, uniklý rozpočtový návrh prezidenta Trumpa na fiskální rok 2026 (FY26) vyvolal obavy, že by mohla být celá mise zrušena. Dokument sice podrobně popisoval pokračující podporu misí Hubbleova dalekohledu či JWST, ale nepřiděloval „žádné financování pro jiné dalekohledy“. Navrhované škrty byly podle odborníků dostatečně velké na to, aby mise „Roman“ skončila, jipokud by byl schváleny. Tato zpráva šokovala vědce a techniky napříč misemi NASA, a pro Romanův tým byla hrozba zrušení dalekohledu těsně před cílem šokující. Lidé v Goddard Space Center se náhle ocitli v nejistotě, když jejich pracovní náplň balancovala v politickém limbu.
Nicméně personál začal na dalekohledu Romanové pracovat nepřetržitě i v době, kdy vládní agentury, včetně NASA, zahajovaly snižování počtu zaměstnanců a povzbuzovaly státní zaměstnance, aby přijali možnost „odložené rezignace“. Například ze tří zkušených techniků pracujících v jednom z oddělení Romanova týmu odešli dva, což v té době ještě více zatížilo tehdy probíhající kvalifikační testy dalekohledu. Mnoho dalších inženýrů a techniků pracujících na „Romanu“ si prostě postavilo hlavy a pokračovalo v práci. Lidé se vzdávali svých víkendů a zároveň tu existovalo vědomí, že to všechno může být zrušeno, napsal Space.com.
Za Trumpovy vlády se Bílý dům opakovaně snažil Roman Space Telescope zrušit nebo omezit financování této mise. Už mezi lety 2019 a 2021 prezident navrhl jeho zrušení (tehdy byl ještě nazýván WFIRST) ve třech různých rozpočtových žádostech. Naštěstí Kongres i tentokráte drastické škrty na vědu NASA zamítl a dalekohled je přežil. I proto ale lidé kolem něj urychlili jeho dokončení a start, aby příští rok nehrozila podobná situace…
Nyní dalekohled míří do tzv. Lagrangeova bodu 2 (L2), což je relativně nehybná orbitální pozice za oběžnou dráhou Měsíce, která umožňuje kosmickému objektu zůstat trvale na „noční“ straně Země, zatímco Slunce je na straně opačné. Jde o bod, kde se gravitační a centripetální síly vyrovnávají tak, že objekt, jako je kosmická loď, může zůstat nehybný vůči většímu tělesu, například Zemi. L2 takříkajíc směruje sluneční svit na zadní stranu teleskopu a citlivé přístroje naopak od záření světla odraženého od Země a Měsíce. Cesta dalekohledu do L2 potrvá asi 90 dní. Vědecká pozorování začnou přibližně po 45 dnech od okamžiku, kdy Nancy Grace Roman Telescope dorazí do L2.
| NANCY GRACE ROMAN SPACE TELESCOPE |
|
Nový teleskop je pojmenován po první hlavní astronomce NASA Nancy Grace Romanové (1925—2018), která se stala vůbec první hlavní astronomkou NASA i první ženou ve významné funkci této agentury. V roce 1959 založila program moderní vesmírné astronomie NASA, pouhý rok po vzniku agentury. Stručně řečeno, Nancy Grace Romanová byla průkopnická vědkyně a vůdkyně, jejíž práce umožnila moderní astronomickou vědu. Právě ona prosadila umístnění dalekohledu ve vesmíru, což vedlo ke vzniku Hubbleova vesmírného dalekohledu. Nancy Romanová si díky tomu vysloužila přezdívku „matka Hubblea“. Zesnulá Nancy Grace Romanová, první hlavní astronomka NASA, prosazovala vyslání kosmických teleskopů po celou svou dlouhou kariéru v agentuře. Zde v Goddard Space Center v roce 1972 © NASA |
Co dokáže dalekohled Nancy Grace Romanové
Zobrazit obrovské množství vesmíru najednou je nesmírně důležité, protože události se ve vesmíru dějí současně. Supernova na jednom konci galaxie by možná stála za prozkoumání, ale krátký rychlý rádiový výbuch na druhém konci vesmíru by mohl být ke studiu stejně důležitý. Při úzkém zorném poli byste si však museli vybrat, na který cíl se zaměřit. A pokud si nejste jisti, které cíle jsou vůbec možné, při prohlížení starověké černé díry s obrovským rozlišením vám určitě unikne ještě starší, která číhá asi o 50 snímků dále.
U dalekohledu Romanové vědci nemusí být tak vybíraví v tom, které části oblohy budou skenovat. Je navržen tak, aby dokázal zachytit supernovy, rychlé rádiové záblesky, emise černých děr a kandidáty na zdeformované galaxie najednou. Například NASA vysvětluje, jak dalekohled dokáže spatřit srážející se neutronové hvězdy — hvězdná tělesa tak hustá, že 1 cm3 je těžký jako Mount Everest — pomocí infračerveného pohledu. JWST by se kvůli svému tunelovému vidění s takovou událostí pravděpodobně nikdy nesetkal.
Samozřejmě, Romanové teleskop nebude schopen tyto objekty fotografovat s takovou hloubkou jako JWST nebo Hubble — či několik dalších dalekohledů, jako jsou třeba již zmíněné SPHEREx nebo Euclid —, ale bude schopen zaznamenat, že tyto objekty existují.
Navíc získání informací z miliard objektů v tak krátkém čase umožní specifické druhy výzkumu, například hledání pravdy o temné hmotě a temné energii. Přestože dohromady tvoří asi 95 % obsahu vesmíru, temná hmota a temná energie nám nejsou viditelné. Nicméně o existenci temné energie víme, protože se zdá, že působí silou, která urychluje expanzi našeho vesmíru, a víme rovněž o existenci temné hmoty, protože se zdá, že je to „lepidlo“ kolem galaxií, které jim brání rozpadnout se jako koně na kolotoči, kteří se točí příliš rychle.
To znamená, že zobrazování množství galaxií najednou by vědcům umožnilo získat lepší představu o tom, jak se tyto interakce mezi temným vesmírem a naším běžným vesmírem odehrávají. Roman bude také schopen vytvářet časosběrné třírozměrné „filmy“ vesmíru a nabídne vědcům možnost zjistit, jak do tohoto obrazu zapadají další pozorování.
Bylo by také škoda nezmínit, co dokáže Romanův koronograf. Ten je skutečně jedinečný. Můžete si jeho přínos představit jako speciální umělé zatmění, které přivádí do zorného pole objekty, jež by jinak byly zakryty jasným hvězdným světlem. Žádná jiná vesmírná observatoř, která je v současné době v provozu, nemá možnost přímo zobrazovat exoplanety jako teleskop Romanové vybavený tímto koronografem. Přístroj zablokuje záře vzdálených hvězd a poté změří polarizaci světla kolem nich, aby pomohl vědcům rozluštit exoplanety obíhající kolem těchto hvězd.
Podle NASA bude Romanův koronograf schopen detekovat planety v oblasti vyzařování 100× slabší než jejich hvězdy. Tato schopnost je asi 100× až 1 000× lepší, než umějí stávající vesmírné koronografy. To dá vědcům příležitost studovat planety mimo naši Sluneční soustavu, které jsou tmavší, chladnější, vzdálenější a méně dosažitelné, než co jsme nyní schopni vidět.
Když JWST vstoupil poprvé do provozu v roce 2022, všichni jej začali srovnávat s Hubblem a vnímat ho jako jeho vylepšení. Ale „upgrade“ nemůže být dál od reality. JWST je prostě jiný. Impozantní, ale jiný. A jiný ve své dokonalosti je také dalekohled Nancy Grace Romanové. Cílem je, aby všechny tyto dalekohledy spolupracovaly a každý nám poskytoval nový obraz vesmíru k prozkoumání. Potřebujeme naskládat na sebe všechny vrstvy „obrazů“ a dostaneme ucelený obraz. Nancy Grace Roman Telescope nám prostě nabídne další dechberoucí novou vrstvu poznání do astronomické mozaiky.