Roma misyonunun koronagrafı giderek artan teknolojinin gücünü göstermeyi amaçlıyor. Doğrudan büyük, gazlı ötegezegenlerden ve diğer yıldızları çevreleyen toz ve gaz disklerinden ışık yakaladığı için geleceğe giden yolu işaret edecek: Dünya büyüklüğündeki kayalık gezegenlerin tek piksellik “görüntüleri”. Daha sonra ışık gökkuşağı spektrumuna yayılarak gezegenin atmosferinde hangi gazların (oksijen, metan, karbondioksit ve hatta belki yaşam belirtileri) bulunduğunu ortaya çıkarabilir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Nancy Grace’de bir teknoloji demosu Roma Uzay Teleskobu Bilim adamlarının doğrudan görüntüleyebileceği uzak gezegenlerin çeşitliliğinin artmasına yardımcı olacak.
Roma Koronagraf Enstrümanı NASANancy Grace Roman Uzay Teleskobu, yıldız ışığını engelleyen yeni araçları test ederek, ana yıldızlarının parıltısı tarafından gizlenen gezegenleri ortaya çıkararak, güneş sistemimiz dışında yaşanabilir dünyalar arayışının önünü açmaya yardımcı olacak. Teknoloji gösterimi yakın zamanda NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan gönderildi (JPL) Güney Kaliforniya’da, ajansın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezine, burada Mayıs 2027’ye kadar fırlatılmaya hazırlık amacıyla uzay gözlemevinin geri kalanına katıldı.
Ülkeler arası yolculuğundan önce, Roman Coronagraph yıldız ışığını engelleme yetenekleri açısından şimdiye kadarki en kapsamlı testten geçti; mühendisler bunu “karanlık deliği kazmak” olarak adlandırıyor. Uzayda bu süreç gökbilimcilerin Gezegenlerden gelen ışığı doğrudan gözlemleyin diğer yıldızların veya dış gezegenlerin etrafında. Gelecekteki bir görevde benzer teknolojiler Roma’da gösterildiğinde, gökbilimcilerin bu ışığı bir uzay aracındaki kimyasalları tanımlamak için kullanmalarına olanak tanınabilir. dış gezegen‘nin atmosferi, potansiyel olarak yaşamın varlığına işaret edenler de dahil.
NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’ndaki Roma Koronagraf Aleti, bilim adamlarının diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri doğrudan görüntüleme yeteneğini geliştirecek. Uzayda uçabilecek en güçlü koronagraf, NASA’nın önerdiği Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi gibi gelecekteki görevlerde kullanılabilecek yeni teknolojileri gösterecek. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech/GSFC
Yıldız Işığı Engelleme Teknolojisi Testi
Karanlık delik testi için ekip, koronagrafı, uzayın soğuk, karanlık boşluğunu simüle edecek şekilde tasarlanmış kapalı bir odaya yerleştirdi. Lazerler ve özel optikler kullanarak, bir yıldızdan gelen ışığı Roma teleskopu tarafından gözlemlendiğinde görünecek şekilde kopyaladılar. Işık koronagrafa ulaştığında, cihaz, tam güneş tutulması sırasında Güneş’i engelleyen bir araba güneşliği veya Güneş’i engelleyen Ay gibi, yıldızı etkili bir şekilde engellemek için maske adı verilen küçük dairesel engellemeler kullanır. Bu, yıldızın yakınındaki daha sönük nesnelerin görülmesini kolaylaştırır.
Maskeli koronagraflar zaten uzayda uçuyor ancak Dünya benzeri bir dış gezegeni tespit edemiyorlar. Başka bir yıldız sisteminden bakıldığında, ana gezegenimiz Güneş’ten yaklaşık 10 milyar kat daha sönük görünür ve ikisi birbirine nispeten yakındır. Dolayısıyla Dünya’yı doğrudan görüntülemeye çalışmak, 3.000 mil (yaklaşık 5.000 kilometre) uzaktaki bir deniz fenerinin yanında bir biyolüminesans alg zerresini görmeye çalışmak gibi olacaktır. Daha önceki koronografi teknolojileriyle, maskeli bir yıldızın parıltısı bile Dünya benzeri bir gezegeni gölgede bırakıyor.
17 Mayıs’taki JPL’de, Roman Coronagraph Instrument ekibinin üyeleri, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne yolculuğu sırasında cihazın saklandığı nakliye konteynerinin üst kısmını kaldırmak için bir vinç kullandı. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Coronagraph Teknolojisindeki Gelişmeler
Roma Koronagrafı, birkaç hareketli bileşen kullanarak geçmiş uzay koronagraflarından daha fazla istenmeyen yıldız ışığını ortadan kaldırabilecek teknikleri gösterecek. Bu hareketli parçalar onu uzayda uçan ilk “aktif” koronagraf yapacak. Ana araçları, her biri yalnızca 2 inç (5 santimetre) çapında olan ve yukarı ve aşağı hareket eden 2.000’den fazla küçük pistonla desteklenen iki deforme olabilen aynadır. Pistonlar, maskelerin kenarlarından yayılan istenmeyen dağınık ışığı telafi edebilmek amacıyla deforme olabilen aynaların şeklini değiştirmek için birlikte çalışır.
Roma Koronagraf Enstrümanı nasıl çalışır? Bu video, diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri ortaya çıkarmak için istenmeyen yıldız ışığını nasıl ortadan kaldırdığını gösteriyor. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Deforme olabilen aynalar aynı zamanda Roma teleskopunun diğer optiklerindeki kusurların düzeltilmesine de yardımcı oluyor. Her ne kadar Roman’ın diğer son derece hassas ölçümlerini etkileyemeyecek kadar küçük olsalar da, kusurlar karanlık deliğe başıboş yıldız ışığı gönderebilir. Her bir deforme olabilen aynanın şeklinde yapılan ve çıplak gözle algılanamayan hassas değişiklikler, bu kusurları telafi eder.
JPL’deki Roman Coronagraph proje müdür yardımcısı Feng Zhao, “Kusurlar o kadar küçük ve o kadar küçük bir etkiye sahip ki, doğruyu elde etmek için 100’den fazla yineleme yapmamız gerekti” dedi. “Bu, bir göz doktoruna gittiğinizde farklı mercekler takıp size ‘Bu daha mı iyi?’ diye sormalarına benziyor. Buna ne dersin?’ Ve koronagraf umduğumuzdan daha iyi performans gösterdi.”
Test sırasında, koronagrafın kamerasından alınan sonuçlar, merkezdeki yıldızın etrafında, ekip daha fazla yıldız ışığını ondan uzağa yönlendirdikçe yavaş yavaş kararan halka şeklinde bir bölge gösteriyor; dolayısıyla “karanlık deliği kazma” takma adı da bu. Uzayda, bu karanlık bölgede gizlenen bir ötegezegen, cihazın deforme olabilen aynalarıyla işini yapmasıyla yavaş yavaş ortaya çıkacak.
Bu grafik, mühendislerin “karanlık deliği kazmak” adını verdiği Roma Koronagraf Enstrümanı’nın bir testini gösteriyor. Solda, yalnızca sabit bileşenler kullanıldığında yıldız ışığı görüş alanına sızıyor. Orta ve sağdaki görüntüler, cihazın hareketli bileşenleri devreye girdikçe daha fazla yıldız ışığının giderildiğini gösteriyor.
Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Dış Gezegenlerin Doğrudan Görüntülenmesi
5.000’den fazla gezegen keşfedildi keşfedildi ve doğrulandı Son 30 yılda diğer yıldızların etrafında gözlemlendiler ancak çoğu dolaylı olarak tespit edildi; bu da onların varlığının, ana yıldızlarını nasıl etkilediklerine bağlı olarak anlaşıldığı anlamına geliyor. Ana yıldızdaki bu göreceli değişiklikleri tespit etmek, çok daha sönük olan gezegenin sinyalini görmekten çok daha kolaydır. Aslında, 70’ten az ötegezegenler var doğrudan görüntülendi.
Bugüne kadar doğrudan görüntülenen gezegenler Dünya’ya benzemiyor: Çoğu çok daha büyük, daha sıcak ve genellikle daha uzakta onların yıldızları. Bu özellikler onları tespit etmeyi kolaylaştırıyor ama aynı zamanda bildiğimiz anlamda yaşama daha az misafirperver hale getiriyor.
Potansiyel olarak yaşanabilir dünyalar aramak için, bilim adamlarının yalnızca yıldızlarından milyarlarca kat daha sönük olan gezegenleri görüntülemeleri değil, aynı zamanda gezegenin yüzeyinde sıvı suyun var olması için doğru mesafede yörüngede dönen gezegenleri (bulunan yaşam türünün öncüsü) görüntülemeleri gerekiyor. Yeryüzünde.
Dünya benzeri gezegenleri doğrudan görüntüleme yeteneklerini geliştirmek, Roma Koronagrafı gibi ara adımlar gerektirecektir. Maksimum kapasitesinde, buna benzer bir dış gezegeni görüntüleyebilir Jüpiter Güneşimiz gibi bir yıldızın etrafında: yıldızın yaşanabilir bölgesinin hemen dışında büyük, serin bir gezegen.
JPL’deki ekip üyeleri, 17 Mayıs’ta, aleti NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne taşıyan nakliye konteynerinin dışındaki bir bayrağa (görev logosunu içeren) isimlerini imzalayarak Roma Koronagraf Aletine veda etti. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Ötegezegen Keşiflerinin Gelecekteki Etkileri
NASA’nın Roma Koronagrafı’ndan öğrendikleri, Güneş benzeri yıldızların yaşanabilir bölgelerinde yörüngede dönen Dünya boyutundaki gezegenleri doğrudan görüntülemek için tasarlanan gelecekteki görevler için bir yol çizmeye yardımcı olacak. Ajansın gelecekteki teleskop konsepti Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi Roma Koronagraf Enstrümanının uzayda gösterdiğini temel alacak bir enstrüman kullanarak Dünya’ya benzeyen en az 25 gezegeni görüntülemeyi amaçlıyor.
JPL’den Roman Coronagraph proje sistem mühendisi Ilya Poberezhskiy, “Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi gibi bir misyonun hedeflerine ulaşmak istiyorsanız, deforme olabilen aynalar gibi aktif bileşenler çok önemlidir” dedi. “Roma Koronagraf Enstrümanının aktif doğası, sıradan optikleri farklı bir seviyeye taşımanıza olanak tanıyor. Bu, tüm sistemi daha karmaşık hale getiriyor ama bu inanılmaz şeyleri onsuz başaramazdık.”