פחות מחמש שנים לאחר השקת הבכורה המהפכנית של טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), סוכנות החלל האמריקנית נאס"א חוזרת לכנת השיגור כדי להציב בחלל מצפה כוכבים עוצמתי נוסף ברמה עולמית: טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן.
הטלסקופ החדש, שנקרא בקיצור "רומן" (על שמה של האסטרונומית הראשית הראשונה של נאס"א), מיועד לפתור את התעלומות הגדולות ביותר של האסטרופיזיקה - לחשוף את חתימותיהן הנסתרות של האנרגיה האפלה והחומר האפל, לזהות עשרות אלפי כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש (אקסופלנטות), ולספק מבט פנורמי חסר תקדים על מאות חורים שחורים ומיליארדי גלקסיות.
מצפה החלל, שגודלו כגודל אוטובוס תיירים, מצויד במכשיר מרכזי עוצמתי ובניסוי טכנולוגי נוסף המיועד לצפות ישירות בכוכבי לכת נדירים הדומים לכוכב הלכת צדק. בעוד הטלסקופים הוותיקים האבל וג'יימס ווב ממשיכים להפציץ את הקהילה המדעית בנתונים, הטלסקופ "רומן" מביא עמו יכולת ייחודית: שילוב חסר תקדים בין שדה ראייה ענקי לרזולוציה גבוהה במיוחד.
המשולש המנצח של נאס"א: השוואה בין הטלסקופים
כדי להבין את תפקידו של "רומן", מדעני נאס"א משווים את שלושת מצפי החלל המרכזיים לסט של עדשות צילום משלימות:
• ג'יימס ווב - עדשת ה-Zoom: מצויד במראה ענקית ומיועד להעמיק אל המקומות הרחוקים והעתיקים ביותר ביקום. שדה הראייה שלו צר, אך הוא חודר מעמקים ששום טלסקופ אחר אינו מסוגל להגיע אליהם בתחום האינפרא-אדום.
• ננסי גרייס רומן - העדשה הרחבה: בעל שדה ראייה הגדול פי 100 מזה של האבל. במהלך חמש שנות משימתו המקוריות, "רומן" יסקור שטח שמיים הגדול פי 50 מכל מה שסרק האבל ב-30 שנות פעילותו. המראה שלו קלה ב-75% מזו של האבל, מה שמעניק לחללית כושר תמרון וזריזות יוצאי דופן לעבור במהירות מיעד ליעד.
• האבל - מומחה האור הנראה והאולטרה-סגול: על אף גילו (יותר מ-36 שנה), האבל מחזיק ביתרון קריטי שאף אחד מממשיכיו אינו מספק - היכולת לצפות באור נראה ובקרינה אולטרה-סגולה, הנחסמת כמעט לחלוטין על ידי אטמוספירת כדור הארץ.
| מאפיין | ננסי גרייס רומן (Roman) | ג'יימס וב (Webb) | האבל (Hubble) |
|---|---|---|---|
| גודל מראה מרכזית | 2.4 מטרים (קל משקל) | 6.5 מטרים (מנגנון מתקפל) | 2.4 מטרים |
| אורכי גל מרכזיים | אינפרא-אדום קרוב | אינפרא-אדום קרוב ובינוני | אור נראה, אולטרה-סגול, אינפרא-אדום קרוב |
| שדה ראייה (Field of View) | רחב מאוד (פי 100 מהאבל) | צר וממוקד (רזולוציה עמוקה) | צר |
| מיקום בחלל | נקודת לאגראנז' L2 (1.5 מיליון ק"מ מכה"א) | נקודת לאגראנז' L2 (1.5 מיליון ק"מ מכה"א) | מסלול נמוך סביב כדור הארץ (~530 ק"מ) |
| אפשרות לתחזוקה בחלל | תוכנן לתחזוקה רובוטית עתידית | ללא אפשרות תחזוקה | תוחזק בעבר על ידי צוותי אסטרונאוטים |
"אפשר לחשוב על רומן כעדשה רחבה ואילו על וב כעדשת זום. שניהם משרתים מטרות שונות לחלוטין ומשלימים זה את זה בצורה מושלמת", אמרה ג'ולי מקאנרי, מדענית פרויקט בכירה בטלסקופ 'רומן', נאס"א.
טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן מביא לקדמת הבמה האסטרופיזיקלית שילוב חסר תקדים - הרזולוציה והחדות של טלסקופ החלל האבל, יחד עם שדה ראייה הגדול פי 100. אם ג'יימס וב הוא מיקרוסקופ שמביט לעומק נקודתי, רומן הוא מצלמה פנורמית ברזולוציית-על שמצלמת מיליארדי גלקסיות במכה אחת. המכשיר המרכזי של הטלסקופ הוא מצלמת 300 מגה-פיקסל אינפרא-אדומה. שילוב הטכנולוגיה הזו עם תמרון מהיר במיוחד מאפשר לרומן לבצע משימות שאף טלסקופ לא היה מסוגל לבצע עד כה.
1. מיפוי האנרגיה האפלה והחומר האפל: החומר האפל והאנרגיה האפלה מהווים כ-95% מכלל המסה-אנרגיה ביקום, אך הם בלתי נראים באופן ישיר. רומן ימפה אותם באמצעות שתי שיטות מרכזיות. הראשונה היא עידשות כבידתי חלש - המסה של החומר האפל מעוותת את האור המגיע מגלקסיות מרוחקות. על ידי מדידת העיוותים הזעירים הללו במיליארדי גלקסיות, רומן ייצר מפה תלת-ממדית של פיזור החומר האפל ביקום. השיטה השניה היא תנודות אקוסטיות של באריונים (BAO - מדידת המרחקים בין מיליוני גלקסיות לאורך היסטוריית היקום כדי לחקור כיצד האנרגיה האפלה מאיצה את התפשטות הקוסמוס לאורך הזמן.
2. מצד צפוף של אקסופלנטות (מגנוט כבידתי): בעוד טלסקופים כמו קפלר וטס גילו כוכבי לכת הקרובים מאוד לשמשות שלהם, רומן משתמש בטכניקה של מיקרו-עידשות כבידתיות - כשכוכב עובר בדיוק מול כוכב מרוחק יותר, הכבידה שלו פועלת כעדשה ומגבירה את אור הכוכב ברקע. אם לכוכב שבחזית יש כוכב לכת, הצימוד הכבידתי יוצר הבלחה נוספת. טכניקה זו תאפשר לרומן לגלות אלפי כוכבי לכת במרחקים גדולים מהשמש שלהם (בדומה למרחק של צדק ושבתאי אצלנו), כולל כוכבי לכת סוררים, ששוטטים בחלל ללא שמש.
3. צילום ישיר של כוכבי לכת (מכשיר הקורונוגרף - CGI): רומן נושא עימו הדגמה טכנולוגית פורצת דרך - הקורונוגרף. מכשיר זה משתמש במסכות אופטיות ומראות מתכווננות מתקדמות כדי לחסום את האור המסנוור של הכוכב המרכזי ברמה של 1 ל-10 מיליארד. היכולת לחסום את אור הכוכב מאפשרת לצלם באופן ישיר את אור ההחזר מהאטמוספירה של כוכבי לכת גזיים הסובבים אותו, ולנתח את הרכבה הכימי - אבן פינה בדרך לגילוי סימני חיים בעתיד.
4. אסטרונומיה של סקר רחב: במקום לעצור ולהתמקד באובייקט יחיד במשך שעות, רומן יסקור שטח שמיים ענק במהירות הבזק. תוך חודשים ספורים הוא יפיק סקר שמיים מקיף שיספק לקהילה המדעית קטלוג של מיליארדי כוכבים וגלקסיות, ויאפשר לחקור חורים שחורים סופר-מאסיביים, מבני גלקסיות, ואלפי סופרנובות מסוג Ia.
המדענית מאחורי השם
הטלסקופ נקרא על שמה של ד"ר ננסי גרייס רומן (1925-2018), האסטרונומית הראשית הראשונה של נאס"א, המוכרת בקהילה המדעית בכינוי "האמא של טלסקופ החלל האבל". ב-1959, כשהקימו את נאס"א, רומן הייתה האישה הראשונה שכיהנה בתפקיד ניהולי בכיר בסוכנות, והקימה את תוכנית האסטרונומיה המבוססת-חלל של נאס"א.
בתקופה שבה אסטרונומיה נעשתה רק מצפייה על פני כדור הארץ, רומן זיהתה שהאטמוספירה מפריעה ומעוותת את האור. היא הייתה הדמות המרכזית ששכנעה את הקונגרס האמריקני ואת הקהילה המדעית לממן ולבנות מומנטום סביב הרעיון של טלסקופ חלל גדול - תפיסה שהולידה בסופו של דבר את טלסקופ החלל האבל.
עוד לפני תפקידה בנאס"א, כיהנה כחוקרת באוניברסיטת שיקגו ובמצפה הכוכבים הציבורי. היא גילתה כי כוכבים המורכבים בעיקר ממימן והליום נעים במהירות גבוהה יותר מכוכבים העשירים באלמנטים כבדים יותר, מה שתרם להבנת התפתחות הגלקסיה שלנו. הקדשת הטלסקופ על שמה היא מחווה לחזונה לפתוח את החלל לצפייה פנורמית וחדה מחוץ למגבלות האטמוספירה של כדור הארץ.
מתי השיגור?
הטלסקופ המהפכני מתוכנן להשתגר ממרכז החלל קנדי שבפלורידה ביום ראשון, 30 באוגוסט 2026, בשעה 14:26 (שעון ישראל; 07:26 AM EDT). הנתונים שיאסוף במהלך העשור הקרוב צפויים לשמש כ"מכרה זהב" מדעי עבור הקהילה האסטרונומית הבינלאומית למשך עשרות שנים קדימה.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו