В NASA завершили сборку 288-Мп камеры космического телескопа «Роман» — её поле зрения в 100 раз больше, чем у «Хаббла»

В мае 2027 года астрофизики получат инструмент, способный за один снимок охватить участок неба, в сто раз превышающий поле зрения легендарного «Хаббла», но с сохранением его детализации. Ключевой этап создания этой машины времени — космического телескопа «Нэнси Грейс Роман» — завершен: 288-мегапиксельное «сердце» обсерватории, ее мультиспектральный датчик изображений, официально заняло свое место в камере Wide Field Instrument (WFI). Это не просто техническая веха, а шаг к кардинальному пересмотру наших представлений о темной энергии, экзопланетах и эволюции Вселенной.

Гигантский шаг в инфракрасном диапазоне

Сборка фокальной плоскости (Focal Plane System, FPS) — сложнейшая инженерная задача, которая была поручена сразу нескольким центрам компетенций. Разработкой массива датчиков и сопутствующей электроники занимались специалисты Центра космических полетов NASA им. Годдарда (Мэриленд) совместно с компанией Teledyne Scientific & Imaging из Калифорнии. Непосредственную интеграцию камеры WFI взяла на себя корпорация Ball Aerospace в Колорадо, куда недавно и был доставлен готовый массив.

Сам массив представляет собой мозаику из 18 отдельных ПЗС-матриц, каждая из которых обладает разрешением 16,8 мегапикселя. Работая синхронно, они будут формировать колоссальные по площади инфракрасные панорамы глубокого космоса. Именно эта способность «видеть» широко и глубоко одновременно делает «Роман» уникальным: для получения аналогичного по охвату снимка «Хабблу» потребовалось бы провести тысячи отдельных сеансов наблюдения.

Криогенная точность: почему датчикам нужен экстремальный холод

Однако собрать детекторы — лишь половина дела. Инфракрасные датчики, регистрирующие тепло от самых далеких и холодных объектов Вселенной, сами должны быть охлаждены до температур, близких к абсолютному нулю. Рабочая температура матриц телескопа «Роман» составит -178 градусов по Цельсию. Любое превышение этого порога приведет к тому, что тепловое излучение самого прибора «засветит» сигнал от галактик, находящихся на границе наблюдаемой Вселенной.

Для решения этой задачи инженеры разработали сложную систему пассивного охлаждения. Массив радиаторов, установленный на корпусе камеры, будет эффективно отводить избыточное тепло в открытый космос, обеспечивая стабильность работы чувствительной электроники. Именно монтаж этой системы станет финальным аккордом в сборке инструмента WFI.

После установки радиаторов камеру ожидают критические термовакуумные испытания, запланированные на лето 2024 года. Они должны подтвердить, что прибор способен выдерживать перепады температур и вакуум, идентичные условиям космического пространства. Успешное прохождение этого этапа откроет дорогу для интеграции камеры в состав самой обсерватории, что должно произойти весной 2025 года.

В начале 2000-х годов концепция широкоугольного космического телескопа, способного конкурировать с «Хабблом» по качеству, но превосходить его по скорости обзора, считалась футуристической. Проект, изначально известный как WFIRST, прошел долгий путь от теоретических изысканий до конкретной «железной» сборки. Лишь в 2020 году обсерватория получила имя «Нэнси Грейс Роман» — в честь первого астронома NASA, которая стояла у истоков программы «Хаббл». Запуск «Романа» в мае 2027 года станет началом новой эры в астрофизике. В отличие от своего предшественника, который фокусируется на точечных, глубоких наблюдениях, новый телескоп будет проводить масштабные «переписи» небесных объектов. Ожидается, что он позволит каталогизировать тысячи новых экзопланет, измерить гравитационное линзирование для построения трехмерной карты темной материи и, что самое интригующее, — предоставить данные для понимания природы темной энергии, которая ускоряет расширение Вселенной. Фактически, «Роман» превратится в мощнейшую машину для статистического анализа космоса, где каждый снимок будет содержать информацию о миллионах галактик.