Даже при том, что телескопы Джеймса Уэбба и Нэнси Грейс Роман расширяют границы астрономии, NASA работает над разработкой нового космического телескопа. Эта миссия направлена на исследование части Вселенной, которая в настоящее время практически недостижима.
Названная PRIMA (PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics), эта миссия будет сосредоточена на дальнем инфракрасном диапазоне. Она потенциально может помочь ученым в изучении тем, начиная от формирования планет и заканчивая эволюцией галактик и сверхмассивных черных дыр.
PRIMA недавно перешла к Фазе B разработки, которая включает предварительный проект и технологическую разработку. Этот прибор является частью новой категории средних миссий NASA под названием Probe Explorers.
Хотя она классифицируется как миссия среднего размера как с точки зрения бюджета, так и графика разработки, ее научные цели весьма амбициозны. Профессор Джордж Хелу из Caltech сообщил IFLScience, что PRIMA имеет три основные научные цели: понять происхождение планетных атмосфер; детально изучить совместную эволюцию галактик и черных дыр в их ядрах; и отслеживать накопление пыли и металлов на протяжении космической истории.
Внедрение PRIMA не означает, что телескопы Джеймса Уэбба и Нэнси Грейс Роман считаются неадекватными. Напротив, предложение призвано дополнить возможности этих двух обсерваторий. В то время как Webb уже преобразил наблюдение за Космосом, а Roman готовится к увеличению космического картирования, ни один из них не охватывает тот же диапазон дальнего инфракрасного излучения, который будет исследовать PRIMA. Новая миссия может даже сотрудничать с Roman.
PRIMA будет наблюдать за некоторыми небесными областями, которые уже были проанализированы существующим телескопом, что позволит объединить данные, собранные обоими приборами. Это позволит ученым составить более полную картину того, как формируются и эволюционируют планеты, галактики и сверхмассивные черные дыры. Александра Поп, руководитель научной группы PRIMA из Массачусетского университета в Амхерсте, подчеркнула, что PRIMA будет чрезвычайно чувствительна к свету в длинноволновом инфракрасном диапазоне, который Roman и другие телескопы не могут уловить.
Оба телескопа получат уникальную возможность работать одновременно. Срок службы Roman был продлен сверх первоначального плана и он может функционировать до конца 2040-х годов, открывая возможность совместных наблюдений с PRIMA.
Больше информации о миссии
PRIMA будет оснащена телескопом диаметром 1,8 метра, а его предполагаемая стоимость составляет около 1,2 миллиарда долларов США (что эквивалентно примерно 6,4 миллиардам бразильских реалов), не включая расходы на запуск и другие, не входящие в саму программу. Управление миссией будет осуществляться Лабораторией реактивного движения (JPL), а научный центр будет располагаться в Центре обработки и анализа инфракрасной спектроскопии Caltech. После запуска PRIMA направится к второй точке Лагранжа (L2), общему месту с Webb и Roman.
Планируемая дата запуска — 2033 год. После прибытия к месту назначения и завершения этапов тестирования и ввода в эксплуатацию основная миссия должна продлиться пять лет. Возможное продление может быть оценено позже NASA и научным сообществом.
Однако одобрение Фазы B еще не гарантирует окончательного запуска. Миссия должна пройти проверку подтверждения, которая оценит ее прогнозируемые характеристики, включая финансовые аспекты. Если она будет одобрена, она перейдет к Фазе C, которая является этапом изготовления телескопа.
Ожидается, что миссия исследует траекторию и эволюцию Вселенной, помогая ответить на вопросы о происхождении галактик, звезд, планет и черных дыр. Среди возможностей — изучение того, как возникают планетарные атмосферы и даже попытка выяснить прибытие воды на Землю. Кроме того, миссия сможет проанализировать, как пыль и тяжелые элементы накапливались во Вселенной с течением времени.
Еще одна цель — наблюдать, как галактики и сверхмассивные черные дыры росли совместно в космическом прошлом. Александра Поп подчеркнула, что особенно интересным аспектом является способность измерять скорость, с которой галактики формировали звезды и сверхмассивные черные дыры около десяти миллиардов лет назад, используя саму пыль для отслеживания накопления элементов во Вселенной.
Таким образом, PRIMA представляет собой не просто еще один дорогостоящий космический телескоп. Ее цель — дополнить обсерватории, которые уже революционизируют астрономию, фокусируясь конкретно на части излучения, которая все еще необходима для завершения картины Вселенной.