טלסקופ החלל רומן של נאס״א עשוי לפתוח עידן חדש במיפוי היקום

טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן של נאס״א צפוי להשתגר לא לפני 7:26 בבוקר לפי שעון מזרח ארצות הברית, ביום ראשון, 30 באוגוסט 2026. הוא ישוגר על גבי טיל Falcon Heavy של ספייסX ממתחם השיגור 39A במרכז החלל קנדי שבפלורידה. השידור החי של נאס״א אמור להתחיל ב־6:20 בבוקר, אך מועד השיגור עדיין עשוי להשתנות. 1

רומן אינו מיועד רק לצלם תמונות חדות יותר של עצמים מוכרים. החידוש המרכזי שלו הוא היכולת לצלם במהירות אזורים עצומים בשמיים, ברזולוציה גבוהה ובאור נראה ובאור תת־אדום קרוב. השילוב הזה עשוי לשנות את הדרך שבה אסטרונומים מחפשים כוכבי לכת, חוקרים את התפשטות היקום וממפים את החומר הבלתי נראה שמעצב גלקסיות.

מתי ישוגר רומן ולאן הוא יגיע?

הטלסקופ אמור להגיע לאזור נקודת לגראנז׳ L2 — אזור יציב יחסית במערכת שמש–ארץ, במרחק של כ־930 אלף מייל, או כ־1.5 מיליון קילומטרים, מכדור הארץ. זהו אותו אזור כללי בחלל שבו פועל גם טלסקופ החלל ג׳יימס וב, אף שהטלסקופים עצמם אינם נמצאים באותה נקודה בדיוק.

נאס״א הגדירה לרומן משימה מדעית ראשית של חמש שנים. ייתכן שהפעילות תימשך מעבר לכך אם החללית תישאר במצב תקין ויהיה לכך מימון. חלון גיבוי שתוכנן ל־31 באוגוסט הוא אפשרות חלופית בלבד, ולא הבטחה לשיגור במועד זה.

המשימה נקראה בתחילה WFIRST — ראשי תיבות של Wide Field Infrared Survey Telescope — ושמה שונה בשנת 2020 לכבוד ננסי גרייס רומן, האסטרונומית הראשית הראשונה של נאס״א.

מראה בגודל של האבל, אבל עם מבט רחב פי 100

המראה הראשית של רומן בקוטר 2.4 מטרים — 7.9 רגל — זהה בגודלה למראה של טלסקופ החלל האבל. אולם המבנה האופטי של רומן מעניק לו שדה ראייה רחב לפחות פי 100 מזה של האבל, תוך שמירה על חדות דומה בתצפיות רחבות־ההיקף שלו.

המכשיר המדעי המרכזי, Wide Field Instrument, הוא מצלמת אינפרה־אדום בת 300 מגה־פיקסל. היא תקלוט אור באורכי גל של כ־0.5 עד 2.3 מיקרון — מטווח האור הנראה ועד האינפרה־אדום הקרוב. כל תמונה של רומן תכסה אזור בשמיים שגודלו דומה, או אף גדול יותר, מהגודל הנראה של הירח המלא. 19

זהו ההבדל החשוב ביותר בין רומן לבין האבל. האבל מצטיין בתצפיות מפורטות על גלקסיות, ערפיליות ועצמים נבחרים. רומן מתוכנן לסרוק באופן שיטתי שטחים עצומים וליצור מאגרי נתונים אחידים, שיכולים לחשוף דפוסים ואירועים נדירים שתצפיות ממוקדות עלולות לפספס.

לפי נאס״א, רומן יוכל לסרוק את השמיים עד פי 1,000 מהר יותר מהאבל בעבודות תצפית רחבות־היקף דומות. במהלך הסקרים המרכזיים שלו הוא צפוי לצלם יותר משני מיליארד גלקסיות ולזהות עשרות אלפי סופרנובות. 36

מה רומן יחפש?

אנרגיה אפלה והתפשטות היקום

אחת ממטרותיו המרכזיות של רומן היא לחקור מדוע התפשטות היקום מואצת. האסטרונומים ישלבו כמה סוגי מדידות, בהם סופרנובות, התקבצות גלקסיות ועדשות כבידתיות חלשות, כדי לעקוב אחר התפתחות המבנה הקוסמי לאורך הזמן.

הנתונים יאפשרו לבחון הסברים שונים להתפשטות המואצת — ובהם אנרגיה אפלה, או האפשרות שהתיאוריות הנוכחיות של הכבידה אינן שלמות. הסקרים הרחבים והאחידים של רומן יסייעו גם למפות את פיזור החומר האפל, באמצעות מדידת האופן שבו הכבידה שלו מעקמת את האור מעצמים רחוקים יותר. 17

מפקד של כוכבי לכת בשביל החלב

רומן יבצע מפקד סטטיסטי רחב של מערכות פלנטריות. חלק גדול מהחיפוש יתבסס על מיקרו־עידוש כבידתי: כאשר כוכב קדמי חולף כמעט על אותו קו ראייה עם כוכב רחוק יותר, הכבידה שלו מגדילה זמנית את עוצמת האור של הכוכב המרוחק. כוכב לכת שמקיף את הכוכב הקדמי יכול ליצור שינוי קטן אך ניתן למדידה בהגדלה הזו.

השיטה חשובה במיוחד מפני שהיא רגישה לכוכבי לכת קרים, הנמצאים במרחק גדול יחסית מהכוכב שלהם — וגם לכוכבי לכת חופשיים שאינם מקיפים כוכב כלל. נאס״א מצפה שרומן יגלה יותר מ־100 אלף כוכבי לכת במסגרת הסקרים הפלנטריים שלו. 3

רומן יתרום גם למחקרי ליקוי, שבהם מזהים כוכב לכת כאשר הוא חולף מול הכוכב שלו וגורם לירידה זעירה בבהירות הכוכב.

ניסוי טכנולוגי לצילום ישיר של כוכבי לכת

רומן יישא גם מכשיר קורונוגרף, שמטרתו העיקרית היא הדגמה טכנולוגית. קורונוגרף חוסם או מדכא את האור המסנוור של כוכב, וכך מאפשר לנסות ולצלם עצמים חלשים בהרבה שנמצאים בקרבתו.

המכשיר יבחן טכניקות לצילום ולאפיון של כוכבי לכת ענקיים ושל דיסקות שבהן נוצרים כוכבי לכת. הוא אינו מיועד למפות את כל העולמות דמויי כדור הארץ, אך הצלחתו עשויה לסייע בתכנון משימה עתידית שתוכל לצלם ישירות כוכבי לכת בעלי פוטנציאל להתאמה לחיים. 2

מראה שהחלה את דרכה בתוכנית ריגול מסווגת

המראה הראשית של רומן בקוטר 2.4 מטרים הייתה אחת משתי מראות שיוצרו במקור עבור תוכנית סיור אמריקאית מסווגת. המשרד הלאומי לסיור של ארצות הברית (NRO) העביר את המראות לנאס״א בשנת 2012, וכך קיבלה סוכנות החלל גישה למפתח אופטי באיכות ובגודל דומים לאלה של האבל — בלי להתחיל את תהליך פיתוח המראה מאפס. 3

פיתוח הטלסקופ התמודד עם לחצים משמעותיים של לוחות זמנים ועלויות, ובהם השיבושים שנגרמו בתקופת מגפת הקורונה. התוכנית המעודכנת של נאס״א העלתה את עלות מחזור החיים המוערכת של המשימה לכ־4.3 מיליארד דולר — סכום שמתייחס לפרויקט הרחב כולו, ולא רק לטלסקופ הפיזי.

נאס״א השלימה את ההרכבה המרכזית של המצפה לפני מועד המחויבות הרשמי לשיגור עד מאי 2027, ובמקביל המשיכה בהכנות לחלון השיגור המוקדם יותר בשנת 2026.

רומן לא יחליף את האבל ואת ווב

הסקרים הרחבים של רומן נועדו לפעול לצד מצפים אחרים. הוא יסרוק אזורים גדולים, יאתר אוכלוסיות בעלות חשיבות סטטיסטית, אירועים חולפים נדירים ומטרות חריגות. לאחר מכן יוכלו האבל, ווב וטלסקופים קרקעיים גדולים לבצע תצפיות עמוקות וממוקדות יותר בעצמים שנבחרו.

חלוקת העבודה הזו חשובה. טלסקופ שנבנה כדי לחקור גלקסיה אחת בפירוט יוצא דופן אינו יכול לסרוק ביעילות שטח עצום בחיפוש אחר אירועים נדירים. היתרון של רומן הוא באיתור המטרות וביצירת מאגרי נתונים גדולים, שיהפכו את תצפיות ההמשך למדויקות ובעלות ערך רב יותר.

התגליות החשובות ביותר עשויות להיות אלה שאיש לא ציפה להן

המטרות הרשמיות של רומן מתמקדות באנרגיה אפלה, חומר אפל, כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש ואסטרופיזיקה באינפרה־אדום. אולם ייתכן שהתגליות הזכורות ביותר שלו יגיעו מעצמים שאסטרונומים עדיין אינם יודעים לחפש.

סקרים גדולים, אחידים וחוזרים יכולים לחשוף אירועים חולפים בלתי צפויים, מערכות פלנטריות חריגות ואוכלוסיות חדשות של גלקסיות או כוכבים. מכיוון שרומן יצלם אזורים רחבים שוב ושוב, הוא גם ייצור תיעוד עשיר של האופן שבו עצמים קוסמיים משתנים לאורך זמן.

זו אינה רק משימה שנועדה לענות על שאלות קיימות. המבט הפנורמי שלה עשוי לאפשר לשאול שאלות חדשות לגמרי — ולהמשיך את המורשת של ננסי גרייס רומן, האסטרונומית הראשית הראשונה של נאס״א ומי שסייעה לבנות את התמיכה במצפי חלל גדולים. בשל תרומתה להולדת האבל היא נודעה בכינוי „אמו של האבל”. הטלסקופ הנושא את שמה ממשיך את החזון הזה: לא רק להביט עמוק יותר, אלא למפות חלק גדול בהרבה מהיקום. 117