Jordsystem til NASAs romerske rumteleskop er under udvikling

Når den lanceres i midten af ​​2020'erne, NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope vil revolutionere astronomi ved at bygge videre på Hubbles videnskabelige opdagelser og teknologiske spring. Spitzer, og Webb rumteleskoper. Missionens brede synsfelt og fremragende opløsning vil gøre det muligt for videnskabsmænd at udføre omfattende kosmiske undersøgelser, giver et væld af information om himmelske riger fra vores solsystem til kanten af ​​det observerbare univers.

Den 23. juli det romerske rumteleskop gennemførte med succes den kritiske designgennemgang af missionens jordsystemer, som er spredt over flere institutioner, herunder Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland; NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland; og Caltech/IPAC i Pasadena, Californien. STScI vil være vært for Science Operations Center (SOC), mens Goddard vil levere Mission Operations Center og Caltech/IPAC vil huse Science Support Center. Beståelsen af ​​den kritiske designgennemgang betyder, at planen for videnskabelige operationer giver alle de nødvendige databehandlings- og arkiveringsmuligheder. Missionen vil nu fortsætte til næste fase:bygning og test af de nydesignede systemer, der vil muliggøre planlægning og planlægning af romerske observationer og styring af de resulterende data, forventes at være over 20 petabyte (20, 000, 000 GB) inden for de første fem driftsår.

"På STScI, vi er virkelig spændte på de muligheder for opdagelse, som Roman vil bringe. Alle områder af astrofysik vil gavne, " sagde STScI vicedirektør Nancy Levenson. "Vi udvikler nye værktøjer og nye måder at arbejde på, så det globale forskningssamfund bedst kan udnytte de avancerede muligheder i denne undersøgelsesorienterede, 'big data' rummission."

"Der kræves meget arbejde for at nå dette stadie i enhver rummission, og vores team stod over for den ekstra udfordring med COVID-19-pandemien. Den vellykkede gennemførelse af den kritiske designgennemgang er et vidnesbyrd om alle deres indsats, " sagde Cristina Oliveira, SOC souschef ved STScI.

I sin rolle som Science Operations Center, STScI vil planlægge, tidsplan, og udføre observationer, behandle og arkivere missionsdatasæt, og engagere og informere det astronomiske samfund og offentligheden. STScI vil arbejde tæt sammen med NASAs Goddard Space Flight Center, som administrerer missionen og vil være vært for Mission Operations Center (MOC). MOC er ansvarlig for overordnede rumfartøjsoperationer og overvågning af de data, der transmitteres mellem rumfartøjet og jorden. Samarbejdet omfatter også Caltech/IPAC, hjemsted for Roman Science Support Center (SSC), som arbejder med de andre grundsystemelementer for at nå de videnskabelige og operationelle mål for Roman.

Science Support Center på Caltech/IPAC har til opgave at udsende indkaldelser af romerske forslag til det generelle videnskabssamfund og administrere forslagsprocessen. Det vil også lede Coronagraph Instrument observationsplanlægning og dataprodukter, og levere et dataanalysemiljø til instrument- og fællesskabsteamet. Ud over, det er ansvarligt for samfundets opsøgende udbredelse for både exoplanetvidenskab og videnskab muliggjort af spektroskopiske observationer. SSC udvikler og driver også videnskabelige datapipelines til at behandle data fra Wide Field Instruments spektroskopiske tilstande og til exoplanet mikrolinsevidenskab.

Goddard er ved at udvikle Wide Field Instrument til at udføre de store videnskabelige undersøgelser, og NASA's Jet Propulsion Laboratory er ved at udvikle Coronagraph-instrumentet til at udføre direkte exoplanet-billedobservationer.

Udvider vores syn

Roman vil være i stand til at fange et område, der er over 100 gange større end Hubble i et enkelt snapshot. Dette vil give det den unikke evne til at udføre bredfeltsundersøgelser med rumbaseret opløsning, som vil være observatoriets primære driftsform.

"I modsætning til Hubble og Webb, Roman er først og fremmest en undersøgelsesmission, " forklarede den fungerende SOC-missionsforsker John MacKenty fra STScI. "Vores rolle er at hjælpe med at indsamle input fra det astronomiske samfund, gør disse undersøgelser klar til, at samfundet kan lave videnskab, og give samfundet de værktøjer, de har brug for til at udføre deres forskning."

Romans undersøgelser vil generere bjerge af data, skabe nye udfordringer for forskere, der søger at analysere disse data. Som resultat, STScI går i spidsen for brugen af ​​cloud-baseret computing til romersk databehandling.

"I stedet for at sende dataene til astronomen, vi bringer astronomen til dataene, " sagde SOC mission systemingeniør Chris Hanley fra STScI.

Alle data indsamlet af det romerske rumteleskop vil være tilgængelige via Barbara A. Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) på STScI. Disse data vil være offentligt tilgængelige inden for få dage efter observationerne - en første for en NASA-astrofysik-flagskibsmission. Da videnskabsmænd overalt vil have hurtig adgang til dataene, de vil hurtigt kunne opdage og følge op på kortvarige fænomener, såsom supernovaeksplosioner.

Videnskaben om det romerske rumteleskop

Roman vil muliggøre ny videnskab inden for alle områder af astrofysikken. Den kan søge efter dværgplaneter, kometer, og asteroider i vores solsystem. Den vil afbilde stjerner i hele vores egen galakse for at måle dens struktur og undersøge dens dannelseshistorie. Det vil også undersøge stjernernes fødesteder, gigantiske planteskoler af gas og støv, som Romans store synsfelt vil kunne afbilde fuldt ud i høj opløsning for første gang.

Ved at stirre dybt på brede skår af tilsyneladende tomme dele af himlen, Roman vil afbilde et hidtil uset antal galakser med høj opløsning. Roman vil kortlægge fordelingen af ​​mørkt stof i store klynger af galakser og opdage tusindvis af galakser ved meget høje rødforskydninger, som vil give værktøjerne til at studere, hvordan galakser ændrer sig over kosmisk tid.

Romans undersøgelser vil levere ny indsigt i universets historie og struktur, inklusive den mystiske "mørke energi", der får selve rummet til at udvide sig hurtigere og hurtigere. Dette kraftfulde nye observatorium vil også bygge på det brede grundlag af arbejde, der er påbegyndt med Hubble og andre observatorier som Kepler/K2 og Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) på planeter uden for vores solsystem. Den vil opdage tusindvis af exoplaneter ved hjælp af sit bredfeltskamera. Dets Coronagraph Instrument vil gennemføre en teknologidemonstration og, afhængig af dens ydeevne, kan give undersøgelser af atmosfæren af ​​gigantiske gasformige planeter, der kredser om andre stjerner.