היום זה קרה: סוכנות החלל האמריקנית (נאס"א) בשיתוף חברת SpaceX של המיליארדר השנוי במחלוקת אלון מאסק שיגרו היום (ראשון) בשעה 14:26 לפי שעון ישראל (11:26 בבוקר EDT) את "מצפה הכוכבים הגדול" הבא של האנושות - טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן. השיגור התרחש מקומפלקס 39A ההיסטורי במרכז החלל קנדי בפלורידה על גבי טיל ה-Falcon Heavy. רומן נשלח למסע בן חודש ימים לעבר נקודת לגראנז' השנייה (L2) - מרחק של כ-1.5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ - בדיוק באזור האסטרטגי שבו פועל כיום טלסקופ החלל ג'יימס ווב.
בניגוד למשימות עבר, הטלסקופ תוכנן מראש למשימת בסיס של חמש שנים עם יעדי פעילות של עשור, ואף כולל יכולת נדירה של תדלוק רובוטי בעתיד.
הציוד שמשנה את התמונה
אם טלסקופים כמו האבל וג'יימס ווב נבנו כדי לבצע "זום-אין" ממוקד ולחדור לעומק פריים צר ברזולוציית-על, רומן מביא עמו תפיסה הפוכה לגמרי: סריקה פנורמית בקנה מידה מפלצתי. עם שדה ראייה הגדול פי 100 מזה של האבל, בתמונה בודדת אחת מסוגל רומן ללכוד שטח שמיים שדרש מהאבל למעלה מ-100 חשיפות נפרדות. לאורך חמש שנות משימתו, הוא צפוי לצלם שטח שמיים הגדול פי 50 מכל מה שסרק האבל ב-36 שנות פעילותו, למפות כ-2 מיליארד גלקסיות ולנטר מעל 100 מיליון כוכבים.
"אפשר לחשוב על ג'יימס ווב כעדשת זום ועל רומן כעדשה רחבה חצי-אוטונומית", אמרו בסוכנות החלל האמריקנית לקראת השיגור המיוחל. "שניהם משרתים מטרות שונות לחלוטין ומשלימים זה את זה באופן מושלם".
מראת ריגול ומצלמת 300 מגה-פיקסל
הטלסקופ, ששוקל קצת יותר מ-2 טון (2,191 קילוגרמים), נושא במרכזו מראה ראשית בקוטר 2.4 מטרים - זהה בגודלה לזו של האבל. באופן מרתק, המראה הועברה לנאס"א כתרומה ממשרד הסיור הלאומי של ארה"ב (NRO) - סוכנות הביון המפעילה לווייני ריגול. בזכות טכנולוגיות ייצור מתקדמות, המראה של רומן קלה ב-75% מזו של האבל, מה שמעניק לחללית כושר תמרון וזריזות יוצאי דופן.
בזכות טכנולוגיות ייצור מתקדמות וחדשניות, המראה של טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן קלה בשלושה רבעים ממראתו של טלסקופ האבל הוותיק. הפחתה דרמטית זו במשקל מעניקה לחללית כושר תמרון יוצא דופן, זריזות רבה ויכולת לבצע את תמרוני הניווט והתצפית המורכבים הנדרשים במסעה הארוך לעבר נקודת לגראנז' השנייה. השילוב בין מראה בקוטר 2.4 מטרים - זהה בגודלה לזו של האבל - לבין משקל מופחת וטכנולוגיית אופטיקה מתקדמת, מהווה נדבך מרכזי ביכולתו של הטלסקופ לסרוק את השמיים ביעילות חסרת תקדים, ללכוד שטח שמיים עצום בתמונה בודדת, ולספק לקהילה המדעית הבינלאומית מאגר נתונים איכותי, רחב היקף וחסר תקדים בהיסטוריה של חקר החלל העמוק.
על סיפון הטלסקופ פועלים שני מכשירים מרכזיים.
• מכשיר שדה רחב (WFI): המצלמה העיקרית בעלת רזולוציה מטורפת של 300.8 מגה-פיקסל (המורכבת מ-18 חיישנים חדישים), הפועלת בתחומי האור הנראה והתת-אדום הקרוב.
• הקורונוגרף (CGI): ניסוי טכנולוגי פורץ דרך המשתמש באופטיקה אדפטיבית (מראות זעירות שמשנות צורה אלפי פעמים בשנייה) כדי לחסום פיזית את האור המסנוור של שמשות ברמה של 1 ל-10 מיליארד - מה שיאפשר לראשונה לצלם ישירות כוכבי לכת גזיים המקיפים אותן ולנתח את הסטרוקטורה האטמוספרית שלהם.
(המצלמה המרכזית מהווה את לב ליבה של המצלמה העיקרית של הטלסקופ, והמערך מאפשר לו לפעול בתפיסה הפוכה לגמרי מזו של טלסקופים קודמים כמו האבל וג'יימס ווב. במקום לבצע זום-אין ממוקד ולחדור לעומק פריים צר ברזולוציית-על, מצלמת השדה הרחב מביאה עמה סריקה פנורמית בקנה מידה מפלצתי עם שדה ראייה הגדול פי 100 מזה של האבל. בתמונה בודדת אחת מסוגל רומן ללכוד שטח שמיים עצום שדרש מהאבל למעלה מ-100 חשיפות נפרדות. לאורך חמש שנות משימתו, מערכת חיישנים מתקדמת זו צפויה לצלם שטח שמיים הגדול פי 50 מכל מה שסרק האבל ב-36 שנות פעילותו, למפות כ-2 מיליארד גלקסיות ברחבי היקום, לנטר מעל 100 מיליון כוכבים, ולהוביל את האנושות אל עידן חדש של גילויים אסטרופיזיים פורצי דרך בחלל).
בניגוד למשימות עבר, הטלסקופ תוכנן מראש עם יכולת נדירה לתדלוק רובוטי עתידי, מעבר למשימת הבסיס המתוכננת לחמש שנים (עם יעדי פעילות של עשור). תכנון מתקדם זה מעניק למצפה החלל גמישות מבצעית חסרת תקדים, ומאפשר להאריך באופן משמעותי את תוחלת החיים שלו בחלל מעבר ליעדים המקוריים שנקבעו לו.
האפשרות לבצע תדלוק רובוטי בעתיד מבטיחה שרומן יוכל להמשיך ולספק נתונים קריטיים, תצפיות פנורמיות ותמונות מרהיבות של היקום עמוק אל תוך העשור הבא ואף מעבר לכך. גישה חדשנית זו משקפת תפיסה הנדסית הממקסמת את ההשקעה העצומה בפרויקט - המוערכת בכ-4.3 מיליארד דולר ופותחה לאורך כעשור - ומבטיחה ששדרוגים תחזוקתיים יוכלו להתבצע גם במרחק של כ-1.5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ, בנקודת לגראנז' השנייה. היערכות זו תומכת במטרות ארוכות הטווח של נאס"א לחקור את תעלומות האנרגיה האפלה, החומר האפל, אלפי אקסופלנטות חדשות והיקום הבלתי נראה לאורך שנים ארוכות של פעילות רציפה.
3 המטרות: אנרגיה אפלה, כוכבי לכת נוודים וחורים שחורים
1. פיענוח "זירת הפשע" הקוסמית: האנרגיה האפלה (כ-68% מהיקום) והחומר האפל (כ-27%) מניעים את התפשטות הקוסמוס אך נותרים בלתי נראים. על ידי מדידת עיוותי אור זעירים (עידוש כבידתי חלש) במיליארדי גלקסיות, רומן ייצור מפה תלת-ממדית של היקום שתחשוף האם תורת היחסות של איינשטיין זקוקה לתיקון בקנה מידה קוסמי.
2. המצוד אחר 100 אלף אקסופלנטות: באמצעות טכניקת "עידוש כבידתי זעיר" - שבה כבידה של כוכב לכת משמשת כזכוכית מגדלת ומעקמת את אור הכוכב שמאחוריו - הטלסקופ צפוי לגלות בין 100 אלף ל-200 אלף כוכבי לכת חדשים, כולל "כוכבי לכת נוודים" המשוטטים בחשכת החלל ללא שמש.
3. אסטרופיזיקה פתוחה: כ-25% מזמן הצפייה יוקצה לקהילה המדעית הבינלאומית לחקר חורים שחורים סופר-מאסיביים, התפוצצויות סופרנובה וקצוות מערכת השמש שלנו.
שיתוף פעולה גלובלי ונתונים פתוחים לציבור
לצד ההובלה של נאס"א ו-SpaceX, מדובר במאמץ בינלאומי מקיף הכולל שיתוף פעולה עם סוכנות החלל האירופית (ESA), סוכנות החלל היפנית (JAXA), סוכנות החלל הצרפתית (CNES) ומכון מקס פלאנק בגרמניה, לצד ענקיות התעשייה BAE Systems ו-L3Harris. בצעד משמעותי עבור הקהילה המדעית, נאס"א הודיעה כי כל הנתונים, המדדים והתמונות שיפיק "רומן" יהיו פתוחים לגישה חופשית לציבור הרחב מיד לאחר עיבודם הראשוני, ללא תקופת בלעדיות לצוות המחקר.
ה"אמא" של האבל מקבלת את הכבוד המגיע לה
הטלסקופ (שנקרא בעבר WFIRST) נקרא רשמית על שמה של ד"ר ננסי גרייס רומן (1925-2018), שהייתה מנהלת האסטרונומיה הראשונה של נאס"א והאישה הראשונה בכירה בסוכנות.
רומן, שזכתה לכינוי ההיסטורי "האמא של טלסקופ האבל", הייתה הדמות המרכזית שנלחמה בשנות ה-70 מול הקונגרס האמריקני כדי להשיג את התקציבים שאיפשרו לציבור לחזות בתמונות החלל העמוק. כעת, כשהכלי המתקדם ביותר של נאס"א יוצא לדרך בשיגור של מאסק - מעגל היסטורי נוסף נסגר בחלל.