מהו טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן, ומה הוא צפוי לגלות?

לא עוד טלסקופ שמביט בנקודה אחת

טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן של נאס״א נבנה כדי לעשות משהו שונה מהאבל ומטלסקופ החלל ג׳יימס ווב: לסרוק שטחים עצומים בשמיים במהירות, ועדיין לשמור על חדות תמונה גבוהה. הוא יפעל בעיקר בתחום התת־אדום הקרוב, ויאסוף נתונים על אוכלוסיות שלמות של גלקסיות, כוכבים וכוכבי לכת — לא רק על אובייקטים בודדים.

רומן מתוכנן להשתגר ב־30 באוגוסט 2026 ממרכז החלל קנדי בפלורידה, באמצעות Falcon Heavy של SpaceX. נאס״א מציינת כי מועד השיגור החדש מקדים את היעד הקודם בשמונה חודשים.

מה מקור השם?

המשימה נקראה בתחילה WFIRST — ראשי תיבות של Wide Field Infrared Survey Telescope. בשנת 2020 היא שינתה את שמה לננסי גרייס רומן, על שם האסטרונומית שהייתה האסטרונומית הראשית הראשונה של נאס״א ונחשבת לאחת הדמויות המרכזיות שסייעו להפוך את טלסקופי החלל לכלי מחקר מרכזי.

מראה כמו של האבל, שדה ראייה רחב פי 100

הנתון שממחיש את ייחודו של רומן הוא לא בהכרח גודל המראה, אלא המצלמה שמאחוריה. המראה הראשית שלו בקוטר 2.4 מטרים — בדיוק כמו זו של טלסקופ החלל האבל. אולם מכשיר ה־Wide Field Instrument, או WFI, יציע שדה ראייה גדול לפחות פי 100 מזה של האבל, כך שיוכל לצלם שטחים רחבים בהרבה בכל חשיפה.

השילוב בין חדות הדומה לזו של האבל לבין צילום פנורמי באור תת־אדום יאפשר לרומן לחזור שוב ושוב לאזורים נרחבים בשמיים. נאס״א מעריכה שהמצפה יוכל למדוד במהלך חייו את האור מכמיליארד גלקסיות — בסיס סטטיסטי רחב במיוחד למחקר הקוסמולוגיה.

כיצד רומן יעזור לפענח את האנרגיה האפלה?

אחת השאלות הגדולות של המשימה היא מדוע התפשטות היקום מואצת. רומן ינסה לענות עליה באמצעות כמה מדידות משלימות:

• מיפוי התפלגות הגלקסיות במרחב ובזמן;
• מדידת עיוותים זעירים בצורות של גלקסיות, הנגרמים מכיפוף האור בידי מסה שבדרך אליו;
• שימוש בסופרנובות מסוג Ia, שאפשר להעריך באמצעותן מרחקים קוסמיים;
• בחינת הקשר בין קצב התפשטות היקום לבין האופן שבו מבנים קוסמיים גדלים.

הנתונים האלה יסייעו לבדוק אם האנרגיה האפלה מתנהגת כמו קבוע קוסמולוגי — או אם נדרשת פיזיקה חדשה, ואולי אפילו תיקון להבנתנו את הכבידה בקנה מידה קוסמי.

מיפוי החומר האפל באמצעות עיקום אור

חומר אפל אינו פולט אור, ולכן אי אפשר לצלם אותו ישירות. במקום זאת, רומן ימדוד כיצד כוח הכבידה של חומר — גם חומר אפל — משנה את מסלול האור שמגיע מגלקסיות רחוקות. התופעה, המכונה עדשה כבידתית חלשה, מאפשרת לבנות מפות של פיזור המסה ביקום ולבחון כיצד היא התקבצה לאורך הזמן.

מאות מיליוני כוכבים בחיפוש אחר כוכבי לכת

במסגרת סקר ממושך של מרכז שביל החלב, רומן ינטר את האור של מאות מיליוני כוכבים. אחת השיטות המרכזיות תהיה מיקרו־עידוש כבידתי: כאשר כוכב קדמי חולף כמעט בדיוק מול כוכב רחוק יותר, הכבידה שלו מעקמת ומגבירה זמנית את האור של הכוכב האחורי. אם סביב הכוכב הקדמי מקיף כוכב לכת, הוא עשוי להשאיר חתימה קצרה נוספת בעקומת האור.

השיטה רגישה במיוחד לכוכבי לכת קרים ורחוקים יחסית מהכוכב שלהם, ואף לכוכבי לכת שאינם מקיפים כוכב כלל — סוגי עולמות ששיטות המבוססות על מעבר כוכב לכת מול הכוכב שלו מתקשות לזהות. ההערכה העדכנית של נאס״א היא שרומן ימצא בערך 100 אלף כוכבי לכת באמצעות מיקרו־עידוש.

מצלמה שתנסה לראות כוכבי לכת ישירות

לרומן יהיה גם מכשיר קורונוגרף, שתפקידו לחסום חלק מהאור המסנוור של כוכב כדי לאפשר צילום ישיר של כוכבי לכת ענקיים ושל דיסקות אבק שבהן עשויים להיווצר כוכבי לכת.

חשוב להדגיש: הקורונוגרף הוא בראש ובראשונה הדגמת טכנולוגיה, ולא הסקר העיקרי של המשימה. הוא יבחן שיטות מתקדמות לדיכוי אור כוכבים, לצילום ולספקטרוסקופיה — טכנולוגיות שעשויות להיות חיוניות למשימות עתידיות שיחפשו עולמות קטנים יותר ואולי אף ראויים למגורים.

היעד: נקודת L2, במרחק של כ־1.5 מיליון קילומטרים

לאחר השיגור, רומן ינוע אל נקודת לגראנז׳ L2 במערכת שמש–ארץ, במרחק של כ־1.5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ. באזור זה יוכל המצפה לנוע סביב השמש תוך שמירה על מיקום נוח יחסית לכדור הארץ ולשמש, תנאי שיסייע לתצפיות יציבות ולתקשורת עם תחנות הקרקע.

המשימה מתוכננת לפעול במשך חמש שנים, עם יעד של עשר שנות פעילות.

שלב ההכנות לשיגור

הטלסקופ כבר הגיע למרכז החלל קנדי, שם מתבצעות הבדיקות וההכנות האחרונות לפני השיגור. ב־25 ביולי השלימו צוותי נאס״א את תדלוקו ב־290 גלונים של הידרזין — כ־1,100 ליטרים. הדלק ישמש את החללית לאחר ההיפרדות מהטיל, לצורך תיקוני מסלול והגעה לעמדת התצפית וכן לשמירה על מיקומה.

בהמשך התהליך צפויים הטלסקופ והשלב העליון של המשגר לעבור אינטגרציה, בדיקות מופעלות וחזרות לקראת השיגור, ולאחר מכן להיסגר בתוך החופה המגינה של Falcon Heavy.

רומן וג׳יימס ווב: שיתוף פעולה, לא תחרות

רומן לא נועד להחליף את טלסקופ החלל ג׳יימס ווב. לשני המצפים תפקידים שונים ומשלימים:

• רומן יצלם שטחים רחבים ויבנה קטלוגים גדולים של גלקסיות, סופרנובות וכוכבי לכת באור תת־אדום קרוב;
• ווב יוכל לבצע תצפיות עמוקות ומפורטות יותר על מספר קטן יחסית של אובייקטים.

בפועל, רומן עשוי לשמש כמערכת גילוי רחבת־היקף: הוא יאתר אובייקטים נדירים או מעניינים במיוחד, וג׳יימס ווב יוכל לבצע עליהם תצפיות המשך מפורטות.

מה לא כדאי לנפח בכותרות

כמה מהמספרים שמופיעים בפרסומים שונים דורשים הסתייגות. חומרי נאס״א תומכים בשדה ראייה גדול לפחות פי 100 מזה של האבל, ולא פי 50, ובהערכת גילוי של כ־100 אלף כוכבי לכת באמצעות מיקרו־עידוש — לא בהכרח עד 200 אלף.

גם הטענות המדויקות על הפקת 500 טרה־בייט של נתונים בשנה או על מיפוי שביל החלב בחודש במקום מאה שנים של האבל לא קיבלו תמיכה מספקת במקורות הרשמיים הזמינים. הנתון הטכני הרשמי של נאס״א מציין נפח נתונים של כ־11 טרה־ביט ביום וקצב הורדה של 250–500 מגה־ביט בשנייה.

בסופו של דבר, החשיבות של רומן אינה רק במספר התמונות שיצלם. כוחו יהיה ביכולת להפוך את היקום למאגר נתונים עצום: למדוד מיליארדי גלקסיות, להשוות ביניהן, לאתר עולמות שקשה למצוא בשיטות אחרות — ולבחון באופן מדויק יותר את המרכיבים הבלתי נראים שמעצבים את היקום.