NASA革命性的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡迎來重大里程碑

據外媒報道,美國宇航局(NASA)的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡在7月23日成功完成了任務地面系統的關鍵設計審查,這些系統分佈在多個機構,包括位於馬里蘭州巴爾的摩的空間望遠鏡研究所(STScI);位於馬里蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心;以及位於加利福尼亞州帕薩迪納的加州理工學院(Caltech)/IPAC。STScI將主持科學運行中心,而戈達德太空飛行中心將提供任務運行中心,加州理工學院/IPAC將容納科學支持中心。

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關鍵設計審查的通過意味着科學運行的計劃已經滿足了所有的設計、進度和預算要求。該任務現在將進入下一階段:建設和測試新設計的系統,這些系統將實現對南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡觀測的規劃和安排,並管理由此產生的數據,這些數據在運行的頭五年將達到20PB以上。

當NASA的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡在20世紀20年代中期發射時,它將在哈勃、斯皮策和韋伯太空望遠鏡的科學發現和技術飛躍的基礎上,徹底改變天文學。這項任務的寬闊視野和極高的分辨率將使科學家能夠進行全面的宇宙調查,產生關於從太陽繫到可觀測宇宙邊緣的天體領域的大量信息。

“在STSCI,我們對羅曼太空望遠鏡將帶來的發現機會感到非常興奮。天體物理學的所有領域都將受益,”STSCI副主任Nancy Levenson說。“我們正在開發新的工具和新的工作方式,以便全球研究界能夠最好地利用這個以調查為導向的‘大數據’空間任務的先進能力。”

“任何空間任務要達到這個階段都需要大量的工作,而我們的團隊面臨著COVID-19大流行病的額外挑戰。”STScI的SOC副主管Cristina Oliveira說:“關鍵設計審查的成功完成是對他們所有努力的證明。”

作為科學運行中心,STScI將計劃、安排和進行觀測,處理和歸檔任務數據集,並參與和告知天文界和公眾。STScI將與NASA戈達德太空飛行中心密切合作,該中心負責管理這項任務,並將主持任務運行中心(MOC)。任務運行中心負責整個航天器的運行,並監督航天器和地面之間的數據傳輸。這項合作還包括加州理工學院/IPAC,它是羅曼科學支持中心(SSC)的所在地,該中心與其他地面系統元素合作,以實現羅曼太空望遠鏡的科學和操作目標。

位於加州理工學院/IPAC的科學支持中心的任務是向普通科學界發出羅曼太空望遠鏡提案的呼籲,並管理提案過程。它還將領導Coronagraph儀器的觀測計劃和數據產品,並為儀器和社區團隊提供一個數據分析環境。此外,它還負責系外行星科學和由分光鏡觀測促成的科學的社區宣傳。SSC還在開發和運行科學數據管道,以處理廣域儀器光譜模式的數據和系外行星微透鏡科學。

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擴大我們的視野

南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡將能夠在一次快照中捕獲比哈勃大100多倍的區域。這將使它具有以天基分辨率進行廣域觀測的獨特能力,這將是該觀測站的主要工作模式。

“與哈勃和韋伯不同,羅曼是一項調查任務,而且是最重要的,”STSCI的代理SOC任務科學家John MacKenty解釋說。”我們的作用是幫助收集來自天文界的意見,使這些調查為社區做科學準備,並為社區提供他們做研究所需的工具。”

羅曼太空望遠鏡的調查將產生大量的數據,為尋求分析這些數據的科學家帶來新的挑戰。因此,STSCI正帶頭使用基於雲計算的方法來處理羅曼的數據。STScI的SOC任務系統工程師Chris Hanley說:“我們不是把數據發給天文學家,而是把天文學家帶到數據面前。”

羅曼太空望遠鏡收集的所有數據都將通過STSCI的Barbara A. Mikulski太空望遠鏡檔案(MAST)進行訪問。這些數據將在觀測結束後幾天內公開,這對NASA的天體物理學旗艦任務來說是第一次。由於各地的科學家將能迅速獲得這些數據,他們將能迅速發現和跟蹤短暫的現象,如超新星爆炸。

羅曼太空望遠鏡的科學

羅曼太空望遠鏡將在天體物理學的所有領域實現新的科學。它可以搜索我們太陽系中的矮行星、彗星和小行星。它將對我們整個銀河系的恆星進行成像,以測量其結構並研究其形成歷史。它還將調查恆星的誕生地,即氣體和塵埃的巨大“孕育地”,羅曼的大視場將首次能夠以高分辨率對其進行全面成像。

通過“凝視”天空中明顯空白的大片區域,羅曼將以高分辨率拍攝出數量空前的星系。羅曼將繪製大型星系團內暗物質的分布圖,並發現數千個高紅移星系,這將為研究星系如何隨宇宙時間變化提供工具。

羅曼的調查將為宇宙的歷史和結構提供新的見解,包括神秘的“暗能量”,它使空間本身膨脹得越來越快。這個強大的新觀測站還將建立在哈勃和其他觀測站開始的廣泛工作基礎上。它將利用其寬視場相機發現數以千計的系外行星。它的Coronagraph Instrument工具將進行技術演示,並根據其性能,可能提供對圍繞其他恆星運行的氣態巨行星的大氣層的研究。

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