Die Kamera, die als das „Auge“ des Römer-Weltraumteleskops dienen soll, wurde eingeschaltet. Das Observatorium, das demnächst mit der Kartierung des Kosmos mit beispielloser Detailgenauigkeit beginnen wird, hat am 11. September sein 300-Megapixel-Weitwinkelinstrument, oder WFI, aktiviert. Alle Systeme haben wie erwartet funktioniert. Das planetenbildgebende System des Teleskops, das Koronagraphen-Instrument, bestand ebenfalls nach dem Aufwachen Anfang dieses Monats an den ersten Tests seiner digitalen, elektronischen und mechanischen Systeme.
Während des mehrstündigen Inbetriebnahmeprozesses bewegt sich Roman auf etwa 1,6 Millionen Kilometer zum zweiten Lagrange-Punkt, L2, und dieser Meilenstein wird erreicht. Beide Instrumente funktionieren wie erwartet, und das Teleskop ist auf Kurs, um Anfang 2027 seine ersten wissenschaftlichen Bilder freizugeben.
Das 300-Megapixel-Auge
Das WFI ist eine 300-Megapixel-Infrarotkamera, die für die schnelle Erfassung großer Bereiche des Universums konzipiert ist, während gleichzeitig äußerst feine Details erfasst werden. Ein einzelnes WFI-Bild deckt eine Fläche des Himmels ab, die größer ist als der scheinbare Durchmesser eines Vollmonds. Diese Kombination aus großer Abdeckung und hoher Auflösung wird es Roman ermöglichen, riesige Himmelsumfragen durchzuführen.
Forscher hoffen, aus diesen Beobachtungen Erkenntnisse über Welten außerhalb unseres Sonnensystems zu gewinnen, Mysterien wie dunkle Energie zu ergründen und zu untersuchen, wie Materie im gesamten Universum organisiert ist. Romans umfassende und detaillierte Beobachtungen werden voraussichtlich auch einen wertvollen Datensatz für viele weitere wissenschaftliche Studien liefern.
„Nach jahrelangen Bemühungen beim Bau und Test des Instruments am Boden haben wir nun die Bestätigung, dass es im Weltraum funktioniert“, sagte Josh Schlieder, der WFI-Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Es gibt noch viel zu tun, aber wir sind auf dem Weg zu bahnbrechenden wissenschaftlichen Erkenntnissen.“
Abkühlung
Die Ingenieure ließen das WFI zehn Tage lang trocknen und von Verunreinigungen befreien, bevor sie es einschalteten. Während dieser Zeit blieben seine Detektoren bei einer warmen Temperatur von minus 29 Grad Fahrenheit, oder minus 65 Grad Celsius.
Das Team schaltete den Instrumenten-Heizer am frühen Morgen des 11. September ab, wodurch die WFI auf minus 225 Grad Fahrenheit (minus 143 Grad Celsius) abkühlte. Sobald diese Temperatur erreicht war, hatten die Ingenieure genug Kälte, um Románs 18 Infrarotdetektoren einzuschalten, die zusammen eine lichtempfindliche Fläche von etwa der Größe eines Laptop-Bildschirms bilden.
Am fraglichen Abend wurde das Kalibrierungssystem des Instruments aktiviert. Am nächsten Morgen begannen die Ingenieure, Testdaten über die WFI zu senden und sie zurück an Teams auf der Erde zu senden.
First Light
Am Samstagabend konzentrierte sich das Team auf das Elementrad, eine Komponente, die Filter, Prismen und andere optische Teile hält. Dieses System entscheidet, welche Lichtwellenlängen die Detektoren erreichen, und kann Licht von weit entfernten Objekten in einzelne Farben aufteilen. Es war das erste Mal, dass dieser Mechanismus ohne die Einwirkung der Schwerkraft getestet wurde.
Gegen Sonntagvormittag begann das Team mit dem Test des Fokussiermechanismus der WFI. Dieses System wird unerlässlich sein, um sicherzustellen, dass die hunderttausenden von Bildern, die Roman aufnehmen soll, ordnungsgemäß fokussiert sind.
Im Laufe dieser Tests progressierte die Kühlung der Detektoren auf ihre Zielbetriebstemperatur, ungefähr minus 300 Grad Fahrenheit (minus 183 Grad Celsius).
Die Testergebnisse zeigten, dass das Wide Field Instrument wie vorgesehen funktioniert und das Teleskop weiterhin auf dem Kurs für die Veröffentlichung der ersten wissenschaftlichen Bilder im frühen Jahr 2027 liegt.
Der Coronagraph-Test
Das Coronagraph-Instrument, das von Roman gebaut wurde, ist eine Demonstration einiger der fortschrittlichsten Technologien, die jemals ins All geschickt wurden, um Planeten zu erfassen, die andere Sterne umkreisen. Es kombiniert Optik, Masken, selbstbiegende Spiegel und Sensoren, die darauf ausgelegt sind, den überwältigenden Glanz eines Sterns zu unterdrücken, so dass Wissenschaftler das viel schwächere Licht erfassen können, das von nahegelegenen Planetensystemen reflektiert wird.
Eine dedizierte Bodenkontrollanlage, betrieben von IPAC am Caltech in Pasadena, Kalifornien, diente als Coronagraph-Befehlzentrum für den Test. Von dort aus bestätigten Wissenschaftler und Ingenieure, dass sie mit jedem wichtigen System des Instruments kommunizieren können, einschließlich seiner Software, Temperaturkontrolle, Mechanismen, Kameras und der Avionik, die diese betreiben.
Der Test bestätigte in der Praxis, dass Bodenmannschaften die verschiedenen Systeme des Instruments ferngesteuert bedienen können, einschließlich seiner beweglichen Mechanismen, die seine Masken, Farbfilter, Linsen und Prismen positionieren.
Wärme erhalten
Das Thermalsystem des Coronagraphs wurde von Ingenieuren wie vorgesehen verifiziert, die bestätigten, dass es die Hardware auf ihre Betriebstemperatur erwärmen kann, ein relativ angenehmes 22 Grad Celsius – oder 72 Grad Fahrenheit.
Mit Ausnahme seiner Detektoren ist der Coronagraph so gebaut, dass er bei nahezu Raumtemperatur betrieben wird. Diese Wahl vereinfacht das Testen und unterstützt gleichzeitig die Materialeigenschaften, die von seinen formbaren Spiegeln gefordert werden.
„Jetzt, da dieser Test abgeschlossen ist, haben wir mit der Dekontamination begonnen: wir stehen still, mit unseren warmen Detektoren, so dass alles, was an der Oberfläche klebt, wie Wasser oder Spurenchemikalien, dazu neigen wird, es zu verlassen“, sagte Eric Cady, ein Optikingenieur, der die Inbetriebnahmebemühungen für den Roman Coronagraph bei der NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Südkalifornien leitet. „Dies wird 30 Tage lang fortgesetzt, mit gelegentlichen Unterbrechungen, um andere frühe Kalibrierungsaktivitäten durchzuführen.“
Der Weg vor uns
Während Roman sich auf eine Million Meilen in Richtung L2, dem zweiten Lagrange-Punkt, bewegt, wird der Inbetriebnahmeprozess fortgesetzt.
- Der WFI wird seine verbleibenden Ausrichtungs- und Kalibrierungsschritte abschließen, während sich das Teleskop L2 zuwendet.
- Das Coronagraph-Instrument wird während derselben Zeit seine verbleibenden Kalibrierungsschritte abschließen.
- Teams werden beide Instrumente während der gesamten Reise überwachen, um sicherzustellen, dass sie stabil bleiben.
- Es wird erwartet, dass die ersten wissenschaftlichen Bilder Anfang 2027 veröffentlicht werden.
Factenbox
- Kamera: 300-Megapixel-Weitfeldinstrument (WFI)
- Detektoren: 18 Infrarotdetektoren, lichtempfindliche Fläche von ungefähr der Größe eines Laptop-Bildschirms
- Kühlung: Endgültige Betriebstemperatur von etwa minus 300 Grad Fahrenheit (minus 183 Grad Celsius)
- Koronograf: Thermisches System erwärmt die Hardware auf 72 Grad Fahrenheit (22 Grad Celsius)
- Zeitplan: Erste wissenschaftliche Bilder voraussichtlich Anfang 2027
Was kommt als Nächstes
Die ersten Tests zeigen, dass die beiden wichtigsten Instrumente von Roman wie erwartet funktionieren. Die 18 Detektoren des WFI wurden auf ihre Zieltemperatur gekühlt und haben Testdaten ohne Probleme aufgezeichnet. Das Steuersystem des Koronografen bestätigte, dass Teams seine Masken, Filter, Linsen und Prismen aus der Ferne bewegen können.
Die Reise des Teleskops zum L2 wird Monate dauern, und der Inbetriebnahmeprozess wird während dieser Zeit fortgesetzt. Die Instrumente von Roman werden feinjustiert, während das Teleskop unterwegs ist, und Teams werden auf mögliche Änderungen achten, die Anpassungen erfordern könnten.
Die ersten wissenschaftlichen Bilder sind für Anfang 2027 geplant. Das Vertrauen des Teams ist berechtigt, und der Weg des Teleskops zu wissenschaftlichen Operationen ist klar.
Quellenmaterial: „NASA hat gerade Romers riesige 300-Megapixel-Kamera eingeschaltet“, ScienceDaily.
Das Notizbuch abonnieren.
Die besten Geschichten des Tages und jedes neue Urteil, in klarem Deutsch, um sieben im Postfach. Eine Mail am Tag, nicht mehr.