Nancy Grace'i Rooma kosmoseteleskoobi tähtsus

Nancy Grace'i Rooma kosmoseteleskoop (tuntud ka kui Rooma teleskoop) peaks kosmosesse minema 30. augustil 2026. See paigutatakse kvaasihaloorbiidile ümber teise Päikese-Maa Lagrange'i punkti (L2) James Webbi kosmoseteleskoobi (JWST) naabruses, Maast 1.5 miljoni km kaugusel. Rooma teleskoop, mis on pühendatud tumeaine, tumeenergia ja eksoplaneetide uurimisele, viib läbi ulatuslikke uuringuid enam kui miljardi galaktika ja galaktikaparve kohta, kaardistades aine jaotust ja evolutsiooni ning mõõtes universumi paisumise ajalugu. See annab aimu tumeaine ja tumeenergia mõjust galaktikate ja galaktikaparvede kujule ja jaotusele universumis. See jälgib kaugeid Ia tüüpi supernoovasid, mis toimivad universumi kiirenenud paisumise jälgijatena, et iseloomustada tumeenergiat. Kasutades mikroläätse, otsest pildistamist ja transiite, otsib ja uurib Roman ka eksoplaneete ning eeldatavasti paljastab nad enam kui 100 000 eksoplaneedi, kui nad oma peremeestähtedest mööduvad. Roman jäädvustab suuremaid pilte ja pakub terviklikku vaadet, samas kui James Webbi teleskoop teeb võimsaid vaatlusi, mis võimaldavad näha kaugemale ajas ja suurema eraldusvõimega. Koos võivad need olla suureks abiks astronoomilistes uuringutes. 

Taevakehad (nagu tähed, planeedid ja kuud) ning nende perioodilised liikumised öötaevas on inimkonna meeli alati huvitanud juba eelajaloolistest aegadest. Öise taeva vaatlusi tähtede asukoha ja liikumismustrite kohta on ajalooliselt kasutatud suuna leidmiseks ja navigeerimiseks reiside ajal. Teleskoobi – seadme, mis võimaldab jälgida kaugeid objekte elektromagnetkiirguse kiirguse, neeldumise või peegeldumise abil – leiutamine 17. sajandi alguses ^oli verstapost, kuna see aitas ületada palja silmaga vaatluse piiranguid ja tegi võimalikuks detailsed astronoomilised vaatlused. Alguses domineerisid selles valdkonnas optilised teleskoobid, kuid peagi leidsid raadioteleskoobid ja päikeseteleskoobid rakendust kiiresti arenevas astronoomiavaldkonnas. Peagi mõisteti, et Maa peal asuvate teleskoopide tehtud astronoomilised vaatlused kannatasid Maa atmosfääri häirete tõttu moonutuste all. Üks võimalik lahendus oli paigutada teleskoobid kosmosesse, sest kosmoses asuvad teleskoobid pakkusid Maa peal asuvate teleskoopidega võrreldes eeliseid selgete piltide, laiema spektri kättesaadavuse ja sügavama kosmose nähtavuse osas.

Kosmoseteleskoobid

Kosmoses asuva teleskoobi idee esitas Lyman Spitzer 1946. aastal. Arvati, et kosmoses asuva teleskoobi vaatlused on vabad Maa turbulentse atmosfääri põhjustatud moonutustest. Samuti oleks kosmoseteleskoobil võimalik jälgida UV-, röntgen- ja infrapunakiirguse lainepikkusi, mida atmosfääri õhumolekulid neelavad. Orbitaalne Astronoomiaobservatoorium 2 (OAO-2), rahvakeeli tuntud kui Stargazer, oli esimene edukas kosmoseteleskoop, mis tegi vaatlusi UV-vahemikus. See lasti orbiidile 1968. aastal ja töötas kuni 1973. aastani. 

Hubble'i kosmoseteleskoop on ehk kõige tuntum kosmoseteleskoop. See on suur optiline observatoorium, mis saadeti orbiidile 1990. aastal. Hubble'i teleskoop asub umbes 540 km kõrgusel Maast madalal orbiidil ja on töötanud viimased 35 aastat. Selle süvavaatlused on paljastanud tuhandeid seni tundmatuid kaugeid galaktikaid. See on aidanud kaasa ka universumi täpse vanuse ja paisumiskiiruse arvutamisele ning seda peetakse kosmosepõhise astronoomilise vaatluse oluliseks verstapostiks. 

James Webbi kosmoseteleskoop (JWST) on veel üks oluline nimi. JWST, mis lasti orbiidile 25. detsembril 2021, on seni suurim ja võimsaim kosmoseteleskoop. Erinevalt Hubble'ist, mis on Maa madalal orbiidil asuv optiline observatoorium, on JWST infrapunaobservatoorium, mis asub teises Lagrange'i punktis (L2), umbes 1.5 miljoni km kaugusel Maast. Varase universumi uurimisele pühendatud JWST on loodud vaatama üle 13.5 miljardi aasta tagasi, et jälgida esimesi pärast Suurt Pauku tekkinud galaktikaid. Viimase viie tegutsemisaasta jooksul on JWST muutnud astronoomia valdkonda, eriti varajase universumi uurimist.

Nancy Grace Rooma kosmoseteleskoop

Nancy Grace'i Rooma kosmoseteleskoop ehk lihtsalt Rooma teleskoop, mis peaks orbiidile jõudma 30. augustil 2026, on saanud nime Nancy Grace Romani järgi, kes oli NASA esimene peaastronoom, kellele omistati Hubble'i kosmoseteleskoobi projekti eestvedaja staatus. Erinevalt Hubble'ist, mis paigutatakse Maa madalale orbiidile, paigutatakse Roman kvaasihaloorbiidile ümber teise Päikese-Maa Lagrange'i punkti (L2) JWST naabruses, Maast 1.5 miljoni km kaugusel.  

Täisasendis on Rooma teleskoop üle 12.7 meetri pikk ja üle 4.4 meetri lai. Selle eraldusvõime ja tundlikkus on Hubble'i omadega võrreldavad tänu sama suurusele (st 2.4 meetri läbimõõduga) peamisele peeglile. 

Romani teleskoobil on aga 100 korda suurem vaateväli tänu oma 300-megapikslisele mitmeribalisele lähiinfrapunakaamerale nimega Wide Field Instrument (WFI), mis pakub laia vaateväljaga pildistamist ja spektroskoopiat. Lai vaateväli koos suure eraldusvõimega pildistamise ja kiire uuringukiirusega võimaldab Romani teleskoobil teostada ulatuslikke uuringuid enam kui miljardi galaktika ja galaktikaparve kohta, kaardistades aine jaotust ja evolutsiooni ning mõõtes universumi paisumise ajalugu. See annab aimu tumeaine ja tumeenergia mõjust galaktikate ja galaktikaparvede kujule ja jaotusele universumis. 

Rooma teleskoop jälgib ka kaugeid Ia tüüpi supernoovasid, mis toimivad universumi kiirenenud paisumise jälgijatena, iseloomustades tumeenergiat. On selge, et laiaväljaga instrumendil (WFI) on Rooma teleskoobi tumeaine ja tumeenergia uurimisel võtmeroll. Laiaväljaga instrumendi murrangulise rolli tõttu kandis Roman teleskoop varem nime laiaväljaga infrapunauuringute teleskoop (WFIRST).  

Roman otsib ja uurib ka eksoplaneete. Selleks kasutatakse mikroläätse, otsest pildistamist ja transiite. Romani vaatluste käigus loodetakse avastada üle 100 000 eksoplaneedi, kui nad oma peremeestähest mööduvad. Romani teleskoobi pardal olev koronograafi instrument blokeerib intensiivse tähepimestuse ning pildistab eksoplaneete ja nende ümber tiirlevaid prahikettaid. 

Seega panustab Roman tumeaine, tumeenergia ja eksoplaneetide uurimisse. 

Rooma teleskoop ja James Webbi teleskoop 

Nii Nancy Romani kui ka James Webbi kosmoseteleskoobid töötavad samaaegselt. Mõlemad uurivad universumit peamiselt infrapunavalguses, kuid erinevad küll oma pildistamisvõime poolest, kuid saavad astronoomiliste nähtuste uurimisel teineteist täiendada. 

Kuigi laia vaateväljaga instrument (WFI) võimaldab Romanil jäädvustada suuremaid pilte (50 korda suuremaid kui Webb suudab jäädvustada) ja pakkuda tervikpilti, teeb James Webbi teleskoop võimsaid vaatlusi, mis näevad ajas kaugemale ja suurema eraldusvõimega. See on tingitud asjaolust, et Webbi peapeegel on palju suurem (6.5 meetrit) võrreldes Romani omaga (2.4 meetrit). 

Romani üldpilt ja Webbi võimsad vaatlused võivad koos olla astronoomilistes uuringutes suureks abiks. 

Rooma teleskoobi peamine missioon kestab viis aastat ja pikendatud missioon kestab viis aastat. 

***

viited: 

1. NASA. Nancy Grace'i Rooma kosmoseteleskoop. Saadaval aadressil https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. NASA Rooma kosmoseteleskoop alustab integreeritud operatsioone stardiks. Postitatud 10. augustil 2026. Saadaval aadressil https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. NASA uudishimulik universum – Rooma sari: NASA uus vaade pimedale universumile. 13. hooaja 1. osa. Postitatud 11. augustil 2026. Saadaval aadressil https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. NASA uudishimulik universum – Rooma sari: Jupiterid teiste päikeste ümber. 13. hooaeg, 2. osa. Postitatud 18. augustil 2026. Saadaval aadressil https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. Bartusek, LML jt. „Nancy Grace'i Rooma kosmoseteleskoobi observatooriumi rakendamine ja väljakutsed“, 2022. aasta IEEE lennunduskonverents (AERO), Big Sky, MT, USA, 2022, lk 01–14, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

***

Teemaga seotud artiklid: 

1. Pruunid kääbused (BD): James Webbi teleskoop tuvastab väikseima objekti, mis on moodustatud tähetaoliselt  (5 jaanuar 2024) 
2. James Webbi kosmoseteleskoop (JWST): esimene kosmoseobservatoorium, mis on pühendatud varajase universumi uurimisele  (6. november 2021) 
3. JWST-i süvavälja vaatlused on vastuolus kosmoloogilise põhimõttega (28 märts 2025) 
4. James Webb (JWST) määratleb uuesti Sombrero galaktika (Messier 104) välimuse  (26 november 2024) 
5. Metallirikaste tähtede paradoks varases universumis  (27 september 2024) 
6. Varajane universum: kõige kaugem galaktika "JADES-GS-z14-0" esitab väljakutse galaktika moodustumise mudelitele  (12 august 2024)
7. XPoSat: ISRO käivitas maailma teise "röntgenikiirguse polarimeetria kosmoseobservatooriumi"  (1 jaanuar 2024) 
8. James Webbi ülisügava väljavaatlused: kaks uurimisrühma kõige varasemate galaktikate uurimiseks  (24 juuni 2022) 
9. Esimese eksoplaneedi kandidaadi avastamine väljaspool meie kodu galaktika Linnuteed (28 oktoober 2021) 
10. Eksoplaneedi uuring: TRAPPIST-1 planeedid on tiheduse poolest sarnased  (25 jaanuar 2021)

***