A HST „unokája”
(Rovat: Amerika és az űrcsillagászat, Távoli világok kutatói - 2016.04.11 07:15.)

Még pályára sem állt a Hubble utódának szánt James Webb-űrtávcső, már készül az utód utódja, a nagy látómezejű, infravörös WFIRST.

A több éve folyó előkészületek után a NASA a közelmúltban jelentette be, hogy megkezdik a tényleges munkát és megépítik a Hubble-, illetve a James Webb-űrtávcsövek utódának szánt, nagy látómezejű kutató teleszkópnak nevezett (Wide Field Survey Telescope, WFIRST [vé-förszt]) űrtávcsövet.

Fantáziarajz a WFIRST űrtávcsőről. (Kép: NASA / GSFC / Conceptual image lab)

A szakemberek várakozása szerint a WFIRST forradalmasíthatja a csillagászati kutatásokat, mert működési ideje alatt egymilliárd galaxist és több mint 2500 exobolygót fog megfigyelni. Főtükre 2,4 méter átmérőjű lesz, vagyis ugyanakkora, mint a Hubble-űrtávcsőé (HST) és lényegesen kisebb a James Webb-űrtácsőénél (JWST), ezért felbontóképessége a HST-éhez lesz hasonló – látómezeje azonban 100-szor nagyobb lesz. Pályára állítását a 2020-as évek közepére tervezik. Akárcsak a JWST-t, a WFIRST-öt is az L2 Lagrange-pont körüli pályára szándékoznak állítani. Bizonyos értelemben a két műszer jól kiegészítheti egymást, hiszen a nagy látómezejű WFIRST átfogó vizsgálatokat végezhet, míg a JWST egyes objektumokat tud majd alaposabban szemügyre venni.

A WFIRST felbontóképessége megegyezik a HST-ével, de látómezeje 100-szor akkora lesz. Az Androméda-köd (egy részének) átvizsgálásához a HST-vel 432 felvételt kellett készíteni (zöld téglalapok), ugyanezt a munkát a WFIRST két felvétellel „letudja”. (Kép: NASA)

Az amerikai Nemzeti Kutatási Tanács 2010-es évtizedes áttekintése (decadal survey), „kívánságlistáján” az első helyen állt a WFIRST, vagyis a távcső megépítésével folytatódik az a korábbi cikkünkben jelzett tendencia, miszerint a kormány (és a NASA) megfogadja a tanulmányok javaslatait. A WFIRST múltja azonban ennél kalandosabb. Amint arról korábban ugyancsak beszámoltunk, „a műholdas felderítésért felelős amerikai kormányhivatal (National Reconnaissance Office, NRO) térítésmentesen a NASA rendelkezésére bocsátja két olyan kémműholdját, amelyekre már nem lesz szüksége”. Ezek egyikének átalakításával építi meg a NASA a WFIRST-öt. A készen kapott főtükör és néhány felhasználható fődarab anyagilag is megkönnyíti az űrtávcső építését, és az elkészítéséhez szükséges időt is lerövidíti. (A szerkezeti vázlaton látható, melyek a változatlanul, illetve módosítás után felhasználható fődarabok.) A másik ajándékba kapott tükör sorsáról a NASA még nem döntött.

A WFIRST tervezett felépítése. A fekete feliratok a meglévő egységeket jelölik, a zöldek a meglévő, de áttervezendő részeket, míg a kék feliratok az újonnan létrehozandó egységeket mutatják. (Kép: NASA / GSFC)

Az ajándék tükör elsősorban fényerejében tér el a HST főtükrétől. Míg az utóbbi f/24 fényerejű, addig a WFIRST főtükre f/7,8-as fényerejű, ennek köszönhető a sokkal nagyobb látómező. A WFIRST egyik műszere az a csillagkoronográf lesz, amely a csillag fényének kitakarásával lehetővé teszi azoknak az exobolygóknak a közvetlen megfigyelését, amelyek egyébként saját csillaguk erős fénye mellett észrevehetetlenek maradnak. Emellett az optika érzékenységének köszönhetően a Világegyetem legtávolabbi részei is elérhetővé válnak, hozzájárulva ezáltal a sötét energia és a sötét anyag kutatásához.

Ennek megfelelően a NASA a WFIRST két legfontosabb kutatási céljának az exobolygók és a sötét energia vizsgálatát jelölte meg. A nagy látómezejű távcső eredményesen keresheti a távoli, Ia típusú szupernóvákat, segítve a sötét energia kozmikus tágulásra kifejtett hatásának a megértését. Ebben a tekintetben a távcső kiegészíti az Európai Űrügynökség (ESA) 2020 körül indítandó Euclid küldetésének tudományos programját. A WFIRST nagylátószögű képalkotó rendszerével a gravitációs mikrolencse-hatás révén exobolygók ezreit fedezheti fel. A képalkotó koronográffal a „szuper-Neptunuszokat” és az azoknál nagyobb exobolygókat lehet közvetlenül vizsgálni.