Yeni bir uzay teleskobu sınıfının ilki, NASA'nın bu hafta yaptığı açıklamaya göre 2030'ların başında fırlatma rampasına ulaşmak üzere.
PRIMA görevi, daha az para ile daha fazla bilim yapması amaçlanan yeni bir gözlemevi serisi olan NASA'nın Probe Explorers'ının ilki olacak. Ajansın uzay teleskopları genellikle birkaç yüz milyon dolarlık maliyet sınırı olan düşük maliyetli "Explorer-class" görevleri ya da yakın zamanda fırlatılan ve fiyatı yaklaşık 4,3 milyar dolar olan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu gibi amiral gemisi gözlemevleri arasında yer alıyor.
Probe Explorers ile NASA yetkilileri, daha küçük Explorer görevleri ile milyarlarca dolarlık amiral gemileri arasında daha iyi bir denge bulmaya çalışıyor. NASA, bağımsız bir bilim insanı panelinin yeni görev kategorisini önermesinin ardından birkaç yıldır olası Probe Explorer görev konseptlerini inceliyor. Ancak Trump yönetiminin baskısı altında olan NASA'nın bilim bütçesinin gerçekten bir görevin geliştirilmesine başlamak için yeterli olup olmayacağı yakın zamana kadar net değildi.
NASA Çarşamba günü, kısaltması Probe far-Infrared Mission for Astrophysics olan PRIMA ile ilerleyeceğini duyurdu. PRIMA, NASA'nın bu yıl başında AXIS olarak bilinen ve X-ışını gözlemevi olan rakip bir görevi diskalifiye etmesinin ardından ilk Probe Explorer görevi için tek finalist oldu. NASA, AXIS için yapılan konsept çalışmasının ajansın zamanlama ve bütçe kısıtlarını karşılamayacağını gösterdiğini söyledi.
AXIS konsept çalışmasına liderlik eden bilim insanı, geliştirme aşamasına geçmesi halinde AXIS görevini yönetmekle görevli olan Maryland, Greenbelt'teki NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki aksaklıkları ve kötü yönetimi suçladı. PRIMA, Pasadena, California'daki NASA'nın Jet İtki Laboratuvarı tarafından yönetilecek; laboratuvar da az sayıda geliştirme aşamasındaki görev ve bir dizi işten çıkarma ile kurumsal bir kriz içinde.
Amiral gemisi görevlerinin fırlatma rampasına ulaşmadan önce tasarlanması, inşa edilmesi ve test edilmesi on yıllar alabiliyor. Roman Uzay Teleskobu istisnaydı. NASA'nın geliştirme için onay vermesinden geçen ay Dünya'dan bir milyon mil uzaktaki bir gözlem noktasına doğru fırlatılmasına kadar 10 yıl geçti.
Webb'den Kalanlar
Fırlatma maliyetleri hariç 1,2 milyar dolarlık maliyet sınırı olan PRIMA, Roman kadar büyük ve karmaşık olmayacak, bu nedenle daha kısa bir geliştirme döngüsü varsaymak doğal. NASA, PRIMA'yı yedi yıl sonra, 2033'te fırlatmak istiyor. Teleskop, 24 ile 235 mikrometre arasında dalga boyu aralığında zayıf, uzak kızılötesi ışıkta Evren'i gözlemleyecek; bu da birincil optiklerinin 4,5 Kelvin'e, yani eksi 451°F'ye soğutulmasını gerektiriyor.
Bu genellikle sofistike bir kriyokoolerin sıfırdan üretilmesini gerektirirdi. PRIMA bunun yerine James Webb Uzay Teleskobu'nun geliştirilmesinden kalan yedek bir üniteyi kullanacak; soğutma sıvısı olarak helyum-4 yerine helyum-3 kullanılacak şekilde modifiye edilecek. PRIMA'nın kinetik indüktans dedektörlerinin odak düzlemleri 100 miliKelvin'e kadar daha da soğutulacak; bu da görevin optiklerini uzaya gönderilen en soğuk optikler yarışına sokuyor.
Göreve liderlik eden bilim insanlarına göre uzak kızılötesi duyarlılığı, PRIMA'ya gezegenlerin ve atmosferlerinin kökenleri, galaksilerin ve kara deliklerin birlikte evrimi ve kozmik zaman boyunca toz ve metallerin özelliklerindeki değişimler konusunda görünürlük sağlayacak. 5,9 ayak çapında (1,8 metre) birincil aynaya sahip PRIMA, Dünya'dan bir milyon mil uzakta Güneş-Dünya L2 Lagrange noktası çevresindeki bir yörüngede konumlanacak.
Görev, Spitzer ve Webb gibi NASA'nın geçmişteki veya mevcut kızılötesi gözlemevlerinden daha derine kızılötesi bantlara bakacak ve yıldızların ve gezegenlerin oluşumunda kozmik filamentlerin oluşumu ve suyun rolü konusunda astronomlara yeni bilgiler veren Avrupa'nın Herschel uzay teleskobu tarafından yapılan keşiflerin üzerine inşa edecek.
"PRIMA görevi, insanlığın derin Evren'e açılan bir sonraki penceresi" dedi NASA'nın Bilim Görev Müdürlüğü'nde yardımcı yönetici Nicky Fox bir açıklamada. "Kozmik zaman boyunca gizli olanı ortaya çıkaracak; böylece gezegenlerin, yıldızların, kara deliklerin oluşumunu ve hatta Dünya'daki suyun nasıl oluştuğunu daha iyi anlayacağız."
NASA'nın bu haftaki duyurusu, birkaç yıl sonra NASA Merkezi'nde yapılacak ve uçuş donanımının entegrasyonuna geçmek için nihai onay anlamına gelecek onay incelemesinden önce ön tasarım incelemesine yönelik çalışmalarla Geliştirme Aşama B'sine geçme yeşil ışığı verdi. Tam gözlemevin fırlatma sırasında 3,4 metrik tondan (7.500 pound) daha hafif olması bekleniyor.
"Tek bir görev tek başına Evren'in tüm gizemlerini araştıramaz. Ancak PRIMA ile filomuzun araştırma yeteneklerini uzak kızılötesi dalga boylarına genişleterek, kozmosa inanılmaz kapsamlı bir bakış sağlıyoruz" dedi NASA'nın Astrofizik Bölümü direktörü Shawn Domagal-Goldman. "Webb ve Roman uzay teleskoplarımızla on yılın her iki yarısında da önde gelen sınıf görevler fırlatma temposu belirledik. Bunu sürdüreceğiz ve PRIMA ile bir sonraki on yılı başlatacağız; bu, sürekli olarak bu kalibrede görevlerin hazır olacağı bir hattın parçası."
Amiral Gemileri Hâlâ Zor
Bu arada NASA, 2040'larda fırlatılması planlanan bir sonraki büyük amiral gemisi uzay teleskobu Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi için ön mimari çalışmalarına ve teknoloji geliştirmeye devam ediyor. James Webb Uzay Teleskobu kadar büyük olması bekleniyor; NASA SpaceX'in Starship'i gibi yeni süper ağır kaldırma fırlatma araçlarından yararlanabilirse daha da büyük bir birincil aynaya sahip olma potansiyeli var. HWO, morötesi, görünür ve yakın kızılötesi dalga boyları dahil olmak üzere birden fazla dalga boyunda kozmosu gözlemleyecek.
Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi için erken maliyet tahminleri yaklaşık 11 milyar dolar olarak geliyor; bu, orijinal maliyet tahminini büyük ölçüde aşan Webb ile aynı seviyede.
"Bu, ulus-ça yaklaşım gerektirecek kadar iddialı bir gözlemevi" dedi Domagal-Goldman Salı günü Ulusal Akademiler'in Astronomi ve Astrofizik Komitesi toplantısında. "Dürüst olmak gerekirse, bunun büyük bir parçası olmak için uluslararası ortaklarımıza da ihtiyacımız olacak. Ancak Goddard'da, başka bir NASA merkezinde, bir endüstri ortağında, yeni bir uzay ticari ortağında veya bir üniversitede olsalar da ülkedeki en iyi ve en parlak kişilerin çalışmalarımızın bir parçası olmasına ihtiyacımız var."
Domagal-Goldman bu hafta NASA'nın, Roman teleskobunu bütçe dahilinde geliştirme ve fırlatma konusundaki deneyimini, HWO gibi gelecekteki amiral gemilerini daha sıkı maliyet kontrolleri altına almak için kullanmayı amaçladığını söyledi.
"Nancy Grace Roman'ın planlanandan önce ve bütçe dahilinde fırlatılmasıyla, bu projelerin zaman ve bütçeyi aşmasının doğanın bir kanunu olmadığını kanıtladık" dedi. "Bu onların kolay olduğu anlamına gelmez ve her zaman zamanında ve bütçe dahilinde olacakları konusunda rahat davranabileceğimiz anlamına gelmez çünkü bu da çürütüldü."
Domagal-Goldman'a göre NASA'nın amiral gemisi projelerini uygulamakla ilgili öğrendiği dersler, mühendisler uçuş donanımını inşa etmeye başlamadan önce görevin mimarisini ve gereksinimlerini tanımlamanın ve temel teknolojilerinin iyi anlaşılmasını sağlamanın önemini içeriyor.
