Juni 8, 2023

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Das römische Teleskop der NASA: Wie der Nachfolger von James Webb das Universum mit riesigen Datenmengen kartieren wird

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat seit der Lieferung seiner ersten Bilder im Juli letzten Jahres weiterhin die Schönheit und das Geheimnis des Universums enthüllt – aber die Mission, das nächste große Weltraumteleskop einzusetzen, ist bereits in vollem Gange.

Das römische Weltraumteleskop Nancy Grace wird das nächste große Weltraumteleskop sein, das nach der Stationierung des neuesten Teleskops der NASA gestartet wird, das selbst der Nachfolger des noch aktiven Hubble-Teleskops war.

Einer der an dem Projekt beteiligten Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) sagte gegenüber Euronews.next, dass der römische Start „eine neue Ära für die Astronomie“ eröffnen würde. Es wird mehr Daten sammeln als jede andere NASA-Mission, die zuvor gestartet wurde, und versuchen, einige der größten Fragen der Astrophysik zu beantworten.

Der Start ist für spätestens 2027 geplant, Marco Siriani, ESA-Direktor für wissenschaftliche Betriebsentwicklung, der an dem Projekt mit der NASA arbeitet, erklärte, dass es in der Lage sein würde, „einen umfassenderen Blick auf das Universum aufzunehmen und mehr statistische Studien zu ermöglichen“.

Während einer von der NASA geleiteten Mission bringt die Europäische Weltraumorganisation einige Technologien und Fachkenntnisse in die Mission ein, im Austausch für den Zugang zu der beispiellosen Menge an Daten, die sie bereitstellen wird.

Hier ist ein Blick darauf, was Sie vom nächsten großen NASA-Weltraumteleskop erwarten können.

Wie würde sich Roman von Hubble und James Webb unterscheiden?

Während Hubble und Webb sehr gut darin sind, hineinzuzoomen, um einen detaillierten Blick auf kleine Teile des Himmels zu werfen, wird Roman ein viel breiteres Sichtfeld haben.

Es wird in der Lage sein, Infrarotbilder zu erstellen, die 200-mal größer als Hubble sind, und gleichzeitig mit seinem Spiegel von ähnlicher Größe, 2,4 Meter im Durchmesser, die gleiche hohe Detailgenauigkeit bieten.

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Siriani sagte, dass es zwar in der Lage sein wird, „wunderbare“ Bilder zu produzieren, die wir von Hubble und Webb gewohnt sind, aber im Wesentlichen „ein Teleskop für Vermessungen“ sein wird.

„Um die Anzahl der Sterne in einer nahen Galaxie nachzuschlagen, die zu viele für Hubbles Sichtfeld sind, müssen wir Mosaike aus sehr unterschiedlichen Aufnahmen zusammenfügen und mit der römischen Methode ein Bild des Ganzen machen Galaxie auf einen Schlag.“

Beispielsweise wurde kürzlich ein „Mosaik“ unserer benachbarten Andromeda-Galaxie mit 400 Einzelbildern angelegt, die von Hubble aufgenommen wurden. Roman wird in der Lage sein, mit nur zwei Bildern das gleiche große Bild mit dem gleichen Detaillierungsgrad zu malen. Diese viel größeren Bilder bedeuten, dass eine beispiellose Menge an Daten gesammelt wird.

„Nur um Ihnen eine Vorstellung zu geben: In den 30 Jahren, in denen wir Hubble betrieben haben, haben wir etwa 170 Terabyte an Daten gesammelt“, erklärte Siriani. „Für Webb erwarten wir in fünf Jahren 1.000 Terabyte. In fünf Jahren römischen Lebens erwarten wir 20.000 Terabyte.“

Letztendlich wird es Daten über Milliarden von Galaxien sammeln, um ein „3D-Modell des Universums“ zu erstellen.

Kosmische Rätsel beantworten

Mit diesem Panoramablick auf das Universum hoffen die NASA und ihre Partner, einige der größten Fragen der Astrophysik zu beantworten.

Eines der Ziele ist es, die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein zu testen, die beispielsweise im Maßstab unseres Sonnensystems gut getestet ist, aber in geringerem Maße im größeren kosmischen Maßstab.

Sichtbare Materie im Universum sollte der Theorie zufolge die Expansion des Universums verlangsamen, daher führen Wissenschaftler die Expansionsgeschwindigkeit des Universums auf ein mysteriöses Element – ​​dunkle Energie – zurück, von dem sie glauben, dass es ungefähr 68 Prozent des Universums ausmacht. .

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Roman wird uns Daten liefern, die den Standort und die Entfernung von Millionen von Galaxien genau messen können und uns helfen werden, die Expansionsrate des Universums in verschiedenen Regionen zu verstehen.

Letztendlich werden uns die Ergebnisse sagen, ob Einsteins Gravitationstheorie modifiziert werden muss.

Die Anzahl der äußeren Planeten

Ein weiteres Hauptziel von Roman ist die Entdeckung Tausender neuer Exoplaneten in unserer Galaxie mithilfe einer Technik namens Gravitations-Mikrolinsen.

„Wenn zwei Sterne aufeinander ausgerichtet sind, wird der Stern im Vordergrund das Licht des Sterns dahinter verzerren und vergrößern. Und wenn der Stern im Vordergrund einen Planeten hat, werden wir die Wirkung dieses Planeten auf das Licht sehen.“ der Stern dahinter“, sagte Siriani.

Er fügte hinzu, dass angesichts der Tatsache, dass Roman Milliarden von Sternen zählen würde, dies „eine sehr gute Statistik dafür liefern würde, wie viele Sterne Exoplaneten haben würden“.

Es wird nicht nur neue Exoplaneten entdecken, sondern Roman wird ein zweites wichtiges Instrument – ​​einen so genannten Koronographen – mit sich führen, das darauf abzielt, Exoplaneten in der Nähe ihres Heimatsterns abzubilden. „Dies ist eine sehr schwierige Technik, da das Sternenlicht unterdrückt werden muss – es ist viel heller als die Objekte, die Sie untersuchen möchten, der nahe Planet“, sagte Siriani.

The Roman Crown wird versuchen, große jupiterähnliche Planeten direkt einzufangen und Live-Korrekturen vorzunehmen, um die Bildqualität zu verbessern.

Es wird ein illustratives Werkzeug sein – und wenn es sich bewährt, wird es die Grundlage für eine Technologie bilden, die in zukünftigen Weltraumobservatorien verwendet wird, die versuchen werden, erdähnliche Planeten direkt in der bewohnbaren Zone ihres Muttersterns abzubilden.

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Der Beitrag der ESA zu Roman

Die Europäische Weltraumorganisation steuert drei Schlüsseltechnologien zur rumänischen Mission bei, im Austausch für den Zugang zu Daten und einen Sitzplatz am Tisch während der Mission.

Die Weltraumbehörde wird „Startracker“ bereitstellen, kleine Teleskope auf dem Raumschiff, die ständig seine Position am Himmel bestimmen, indem sie Sterne verfolgen. Dann wird es Batterien bereitstellen, um das Raumschiff mit Strom zu versorgen, bevor die Solarmodule eingesetzt werden.

Schließlich wird es auch Koronographen-Detektoren an Bord bereitstellen.

Darüber hinaus wird in diesem Sommer die Sondermission der ESA zur Messung der Expansion des Universums und zur Enthüllung von mehr über dunkle Energie gestartet.

Das Euclid-Weltraumteleskop wird Informationen sammeln, die dann die von Roman gesammelten Daten ergänzen.

Wie der Beitrag der ESA zu Roman leistet auch die NASA kleine Beiträge zur Euclid-Mission.