تلسکوپ نانسی گریس رومن در حالی در انتظار پرتاپ قرار گرفته است که این تلسکوپ که به افتخار نانسی گریس رومن Nancy Grace Roman ، اولین ستارهشناس ارشد ناسا نامگذاری شده است.
در ابتدا تلسکوپ نقشهبرداری میدان باز فروسرخ WFIRST نامیده میشد اما چندی پیش جیم برایدنستاین Jim Bridenstine مدیر سابق ناسا در بیانیهای گفت:
به خاطر رهبری و دید نانسی رومن بود که ناسا توانست در حوزه اخترفیزیک پیشگام شود و تلسکوپ هابل را به عنوان قدرتمندترین و پربارترین تلسکوپ فضایی جهان به فضا ارسال کند. برای نامگذاری تلسکوپ WFIRST هیچ نامی بهتر از نام رومن به ذهنم نمیرسد.
با این حال در سال های آینده رقیب جدید تلسکوپ جیمز وب به فضا پرتاب خواهد شد تا دید محققان از جهان را تغییر دهد. تلسکوپ نانسی گریس رومن نسبت به تلسکوپ فضایی هابل یا جیمز وب به جهان نگاه بسیار گستردهتری خواهد داشت و به طور بالقوه به کشف اسرار مهم کیهانی کمک خواهد کرد. در تحقیقات نجومی، اینکه بتوانیم با جزئیات بسیار عالی و در مقیاس بسیار گسترده فضا را رصد کنیم، اهمیت دارد. تلسکوپهایی مانند هابل و جیمز وب دارای حساسیت استثنایی هستند، بنابراین میتوانند به اجرام بسیار دور نگاه کنند اما رومن متفاوت خواهد بود و هدف آن به دست آوردن دید وسیعی از آسمان است.
نانسی گریس رومن ، نخستین زنی بود که موفق شد به سمت مدیریت ناسا برسد. او در سال ۱۹۴۹، مدرک دکتری ستارهشناسی خود را از دانشگاه شیکاگو دریافت کرد و در سال ۱۹۶۰ میلادی به سمت ریاست ستارهشناسی در اداره علوم فضایی ناسا رسید و این سمت را به مدت ۲۰ سال حفظ کرد. رومن در سال ۱۹۷۹ سالها پیش از زمانی که حتی پروژه ساخت WFIRST پیشنهاد شود، بازنشسته شد. او در برنامههای قابل توجهی از جمله ماموریت تلسکوپ فضایی کاوشگر زمینه کیهان» یا کوبی COBE و تلسکوپ فضایی هابلHubble Space Telescope شرکت داشت. این زن دانشمند در نهایت در سال ۲۰۱۸ میلادی در سن ۹۵ سالگی درگذشت.
تلسکوپ رومن برای انجام فعالیتهایی مانند انجام یک بررسی برای تخمین تعداد سیارات فراخورشیدی در کل کهکشان و بررسی توزیع کهکشانها برای کمک به درک ماده تاریک استفاده خواهد شد. یکی از مزیتهای بزرگ رومن برای انجام این موارد، علاوه بر نمای وسیع آن، سرعت تصویربرداری است. به گفتهی ناسا، رومن قادر خواهد بود تا ۱۰۰۰ برابر سریعتر از هابل از جهان نقشهبرداری کند.
هدف اصلی این تلسکوپ نانسی گریس رومن ، نقشهبرداری بخشهای گستردهای از جهان به منظور مطالعه انرژی تاریک است
در کیهانشناسی، انرژی تاریک شکل ناشناختهای از انرژی است که همه فضا گیتی را به صورت فرضی در بر میگیرد و سرعت انبساط جهان را میافزاید. این تلسکوپ که انتظار میرود در سال ۲۰۲۷ پرتاب شود، میلیونها کهکشان را بررسی خواهد کرد و نقشهای از بخشهایی از کیهان ما خواهد ساخت. ستارهشناسان امیدوارند که بتوانند با بررسی توزیع کهکشانها چگونگی تکامل انرژی تاریک را کشف کنند. این تلسکوپ همچنین از ریزهمگرایی گرانشی برای کشف میلیونها سیاره فراخورشیدی استفاده خواهد کرد.
ریزهمگرایی گرانشی Gravitational microlensing پدیدهای نجومی بر اساس همگرایی گرانشی است که با آن میتوان اجرام نجومی را، مستقل از نوری که از آنها تابیده میشود، شناسایی کرد. این تلسکوپ نه تنها سیارههای فراخورشیدی دور و کوچک را کشف خواهد کرد، بلکه انواع گستردهای از اجرام کیهانی مانند کوتولههای قهوهای و سیاهچالهها را نیز در بر میگیرد.
مزیت واقعی تلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس زمانی احساس میشود که با تلسکوپهای فضایی همکار خود یعنی هابل و جیمزوب مقایسه شود.
آرون یونگ Aaron Yung از مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا که به تازگی سرپرستی یک مطالعه پیشبینی قابلیتهای رومن را بر عهده گرفته است، میگوید:
تلسکوپهای فضایی هابل و جیمز وب برای مطالعه اجرام نجومی در عمق و از نزدیک بهینهسازی شدهاند، بنابراین استفاده از آنها مانند نگاه کردن به کیهان از درون یک حفره است. برای حل اسرار کیهانی در بزرگترین مقیاسها ما به یک تلسکوپ فضایی نیاز داریم که بتواند نمای بسیار گستردهتری ارائه دهد. این دقیقا همان کاری است که رومن برای انجام آن طراحی شده است.
تصویر زیر تفاوتهای بین این تلسکوپها را نشان میدهد. اینکه تلسکوپهای رومن و هابل در یک حرکت ثابت چه مواردی را میتوانند ثبت کنند. این شبیهسازی ایجاد شده توسط آرون یونگ و تیمش، تکهای از آسمان را به اندازه دو درجه مربع، معادل ۱۰ برابر اندازه ظاهری ماه کامل در آسمان شب را نشان میدهد. در این بخش از فضای شبیهسازی شده، بیش از پنج میلیون کهکشان نشان داده شده است.
جفری کروک Jeffrey Kruk اخترفیزیکدان محقق در گادرد میگوید: رومن هر سال حدود ۱۰۰ هزار عکس میگیرد. با توجه به میدان دید بزرگتر رومن، برای تلسکوپهای قدرتمندی مانند هابل یا وب بیشتر از طول عمر ما طول میکشد تا کل آسمان را پوشش دهند.
تلسکوپ نانسی گریس رومن همچنین به اخترشناسان اجازه میدهد تا انبساط پرشتاب اخیر کیهان را به عقب برگردانند تا درباره انرژی تاریک(نیرویی که این انبساط را پیش میبرد) اطلاعات بیشتری کسب کنند.
ناسا خاطرنشان میکند که نقشه برداریهای فراگیر آسمانی رومن میتواند جهان را تا هزار برابر سریعتر از هابل ترسیم کند و تلسکوپ به سرعت از یک هدف رصدی به هدف بعدی حرکت کند.
آینه تلسکوپ نانسی گریس رومن به اندازه آینه هابل است اما میدان دید بسیار وسیعتری دارد. این تلسکوپ به یک دوربین بسیار بزرگ مجهز است که میتواند به عنوان صد تلسکوپ هابل عمل کند. اسکات گائودی Scott Gaudi استاد نجوم دانشگاه ایالتی اوهایو و یکی از سرپرستهای این مأموریت گفت: دانشمندان امیدوار هستند که تلسکوپ در طول ماموریت اولیه پنج ساله خود بتواند حدود ۱۵۰۰ سیاره فراخورشیدی را پیدا کند. با وجود این، تعیین تعداد دقیق دشوار است زیرا تشخیص دادن تعداد سیارههایی که به دور ستارههای دیگر میچرخند، دقیقا همان چیزی است که تلسکوپ برای درک آن تلاش میکند.
مهندسان مرکز پرواز فضایی گادرد GSFC ناسا چندی پیش آزمایش یک آنتن کارآمد را برای «تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن» به پایان رساندند. تصویر منتشرشده، عکس این آنتن که قرار است ارتباط اولیه بین تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن و زمین را فراهم کند، در یک محفظه آزمایش نشان میدهد. این آنتن میتواند بالاترین حجم داده را نسبت به هر ماموریت اخترفیزیک ناسا که تاکنون انجام شده است، به زمین بفرستد.
بازتابنده آنتن تلسکوپ نانسی گریس رومن از یک ماده کامپوزیت کربن ساخته شده است که وزن بسیار کمی دارد اما همچنان در برابر نوسانات دمایی گسترده مقاومت میکند. این آنتن که ۱.۷ متر قطر دارد، تقریبا به اندازه یک یخچال بلند است اما وزن آن تنها به ۱۰.۹ کیلوگرم میرسد. اندازه بزرگ این آنتن به تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن کمک میکند تا سیگنالهای رادیویی را در سراسر میلیونها کیلومتر فضا به زمین بفرستد.
آنتن در یک فرکانس، دستورات را دریافت میکند و اطلاعات مربوط به وضعیت سلامتی و موقعیت تلسکوپ را ارائه میدهد. آنتن از فرکانس دیگری برای انتقال سیل داده به ایستگاههای زمینی در نیومکزیکو، استرالیا و ژاپن استفاده خواهد کرد. این مکانها گسترش یافتهاند تا گروه تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن به طور مداوم قادر به برقراری ارتباط با فضاپیما باشد.
تولید آنتن تلسکوپ نانسی گریس رومن یک تلاش هماهنگ بین دولت آمریکا و بخش تجاری بود. ناسا مسئول طراحی فرکانس رادیویی بود. «شرکت سازههای کاربردی هوافضا»(AASC) در کالیفرنیا نیز شریک تجاری این پروژه است که برای طراحی مکانیکی پرواز نهایی و ساخت مجموعه بازتابنده کامپوزیت با آن قرارداد بسته شد.
مهندسان شرکت سازههای کاربردی هوا فضا و مرکز پرواز فضایی گادرد، آن را به طور گسترده آزمایش کردهاند تا تأیید کنند که آنتن تلسکوپ نانسی گریس رومن در محیط ناملایم فضا که محدوده دمایی منفی ۳۲ تا ۱۴۰ درجه سلسیوس را دارد، طبق انتظارات عمل خواهد کرد. همچنین، آنها آنتن را تحت آزمایش ارتعاشی قرار دادند تا مطمئن شوند که در برابر پرتاب تلسکوپ مقاوم است. هر سطح از آنتن در محفظه آزمایش، با قطعات فوم پوشیده شده است که بازتابهای مزاحم را در طول آزمایش به حداقل میرساند.
