Význam římského vesmírného dalekohledu Nancy Grace

Vesmírný dalekohled Nancy Grace Roman Space Telescope (běžně označovaný jako Roman Telescope) má být vypuštěn do vesmíru 30. srpna 2026. Bude umístěn na kvazihalo oběžné dráze kolem druhého Lagrangeova bodu (L2) v souvislosti Slunce-Země v sousedství vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) ve vzdálenosti 1.5 milionu km od Země. Dalekohled Roman Space Telescope, který se věnuje studiu temné hmoty, temné energie a exoplanet, bude provádět rozsáhlé průzkumy více než miliardy galaxií a kup galaxií, mapovat rozložení a vývoj hmoty a měřit historii rozpínání vesmíru. To poskytne představu o vlivu temné hmoty a temné energie na tvary a rozložení galaxií a kup galaxií ve vesmíru. Bude pozorovat vzdálené supernovy typu Ia, které fungují jako stopy zrychleného rozpínání vesmíru a charakterizují temnou energii. Pomocí mikročoček, přímého zobrazování a tranzitů bude Roman také vyhledávat a studovat exoplanety a očekává se, že odhalí více než 100 000 exoplanet při jejich tranzitu kolem svých hostitelských hvězd. Roman bude pořizovat větší snímky a poskytovat celkový pohled, zatímco James Webb Telescope provádí působivá pozorování s vyšším rozlišením, která jdou dále do minulosti. Společně mohou být velmi užitečné v astronomických studiích. 

Nebeská tělesa (jako jsou hvězdy, planety a měsíce) a jejich periodické pohyby, jak je vidět na noční obloze, vždy fascinovaly lidské mysli již od prehistorických dob. Pozorování poloh a vzorců pohybu hvězd na noční obloze se historicky používala k určení směru a navigace během plaveb. Vynález dalekohledu – zařízení k pozorování vzdálených objektů jejich emise, absorpce nebo odrazu elektromagnetického záření – na počátku 17. ^století byl milníkem, protože pomohl překonat omezení pozorování pouhým okem a umožnil detailní astronomická pozorování. Zpočátku dominovaly v tomto oboru optické dalekohledy, brzy však v rychle se rozvíjející oblasti astronomie našly uplatnění radioteleskopy a solární dalekohledy. Brzy se ukázalo, že astronomická pozorování prováděná pozemskými dalekohledy trpí zkreslením v důsledku poruch v zemské atmosféře. Jedním z možných řešení bylo umístit dalekohledy do vesmíru, protože vesmírné dalekohledy nabízely oproti pozemským dalekohledům výhody, pokud jde o jasný obraz, širší spektrální přístup a hlubší viditelnost vesmíru.

Vesmírné dalekohledy

Myšlenku vesmírného dalekohledu navrhl Lyman Spitzer v roce 1946. Předpokládalo se, že pozorování prováděná dalekohledem umístěným ve vesmíru nebudou zkreslena turbulentní atmosférou Země. Vesmírný dalekohled by také mohl pozorovat UV, rentgenové a infračervené vlnové délky, které jsou absorbovány molekulami vzduchu v atmosféře. Orbiting Astronomical Observatory 2 (OAO-2), lidově známá jako Stargazer, byla prvním úspěšným vesmírným dalekohledem, který prováděl pozorování v UV oblasti. Byla vypuštěna v roce 1968 a zůstala v provozu až do roku 1973. 

Hubbleův vesmírný dalekohled je pravděpodobně nejznámějším vesmírným dalekohledem. Je to velká optická observatoř, která byla vypuštěna v roce 1990. Hubbleův dalekohled, zaparkovaný asi 540 km nad Zemí na nízké oběžné dráze Země, je v provozu posledních 35 let. Jeho pozorování v hlubokém poli odhalila tisíce dříve neznámých vzdálených galaxií. Přispěl také k výpočtu přesného stáří a rychlosti rozpínání vesmíru a je považován za významný milník v astronomickém pozorování z vesmíru. 

Dalším významným jménem je vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST). JWST, vypuštěný 25. prosince 2021, je dosud největším a nejvýkonnějším vesmírným dalekohledem. Na rozdíl od Hubbleova teleskopu, který je optickou observatoří na nízké oběžné dráze Země, je JWST infračervenou observatoří nacházející se ve druhém Lagrangeově bodě (L2), asi 1.5 milionu km od Země. JWST, věnovaný studiu raného vesmíru, je navržen tak, aby se ohlížel 13.5 miliard let zpět a pozoroval první galaxie vzniklé po Velkém třesku. Za posledních pět let provozu JWST způsobil revoluci v oblasti astronomie, zejména ve studiu raného vesmíru.

Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace

Vesmírný dalekohled Nancy Grace Roman Space Telescope, neboli Roman Telescope, má být vypuštěn 30. srpna 2026 a je pojmenován po Nancy Grace Roman Space Telescope, první hlavní astronomce NASA, které se připisuje vedení projektu Hubbleova vesmírného dalekohledu. Na rozdíl od Hubbla, který je umístěn na nízké oběžné dráze Země, bude Roman umístěn na kvazihalo oběžné dráze kolem druhého Lagrangeova bodu (L2) mezi Sluncem a Zemí v blízkosti JWST ve vzdálenosti 1.5 milionu km od Země.  

Římský dalekohled bude po plném rozvinutí přes 12.7 metru dlouhý a více než 4.4 metru široký. Jeho rozlišení a citlivost budou srovnatelné s Hubblovým teleskopem díky stejně velkému primárnímu zrcadlu (tj. o průměru 2.4 metru). 

Nicméně, zorné pole teleskopu Roman bude mít stokrát větší díky své 300megapixelové vícepásmové kameře pro blízké infračervené záření s názvem Wide Field Instrument (WFI), která bude poskytovat širokoúhlé snímkování a spektroskopii. Široké zorné pole s vysokým rozlišením a vysokou rychlostí průzkumu umožní dalekohledu Roman provádět rozsáhlé průzkumy více než miliardy galaxií a kup galaxií, mapovat rozložení a vývoj hmoty a měřit historii rozpínání vesmíru. To poskytne představu o vlivu temné hmoty a temné energie na tvary a rozložení galaxií a kup galaxií ve vesmíru. 

Dalekohled Roman Telescope bude také pozorovat vzdálené supernovy typu Ia, které fungují jako stopy zrychleného rozpínání vesmíru a charakterizují temnou energii. Je zřejmé, že klíčovou roli při studiu temné hmoty a temné energie pomocí dalekohledu Roman Telescope bude hrát dalekohled Wide Field Instrument (WFI). Vzhledem k zásadní roli dalekohledu Wide Field Instrument se dříve nazýval dalekohled Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST).  

Roman bude také hledat a studovat exoplanety. K tomu využije mikročočky, přímé zobrazování a tranzity. Očekává se, že pozorování, která provedl Roman, odhalí více než 100 000 exoplanet při jejich tranzitu kolem svých hostitelských hvězd. Koronograf na palubě dalekohledu Roman bude blokovat intenzivní oslnění hvězd a fotografovat exoplanety a disky s troskami na oběžné dráze kolem nich. 

Roman tak přispěje ke studiu temné hmoty, temné energie a exoplanet. 

Římský dalekohled a dalekohled Jamese Webba 

Vesmírné dalekohledy Nancy Roman a James Webb budou v provozu současně. Oba budou primárně studovat vesmír v infračerveném světle, liší se však svými zobrazovacími možnostmi, ale mohou se vzájemně doplňovat při studiu astronomických jevů. 

Zatímco přístroj Wide Field Instrument (WFI) umožňuje Romanovi pořizovat větší snímky (50krát větší než Webb) a poskytuje celkový pohled, dalekohled Jamese Webba provádí působivá pozorování s vyšším rozlišením, která hledí dále do minulosti. Je to proto, že primární zrcadlo Webba je mnohem větší (6.5 metru) ve srovnání s Romanovým (2.4 metru). 

Romanův celkový pohled na věc a Webbova působivá pozorování mohou být společně velmi užitečné v astronomických studiích. 

Primární životnost římského dalekohledu bude pět let a prodloužená doba trvání bude pěti let. 

***

Reference: 

1. NASA. Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace. K dispozici na https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. Římský vesmírný dalekohled NASA zahajuje integrované operace pro start. Zveřejněno 10. srpna 2026. Dostupné na https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. NASA's Curious Universe – Římský seriál: NASA's New View of the Dark Universe. 13. série, 1. epizoda. Zveřejněno 11. srpna 2026. K dispozici na https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. NASA's Curious Universe – Římský seriál: Jupitery kolem jiných sluncí. 13. série, 2. epizoda. Zveřejněno 18. srpna 2026. K dispozici na https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. Bartusek, LML a kol. „Implementace a výzvy observatoře Nancy Grace Roman Space Telescope,“ Letecká konference IEEE 2022 (AERO), Big Sky, MT, USA, 2022, s. 01–14, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

***

Související články: 

1. Hnědí trpaslíci (BD): Teleskop Jamese Webba identifikuje nejmenší objekt vytvořený způsobem podobným hvězdě  (5 leden 2024) 
2. James Webb Space Telescope (JWST): První vesmírná observatoř věnovaná studiu raného vesmíru  (6. listopadu 2021) 
3. Pozorování hlubokého pole JWST odporují kosmologickému principu (28 březen 2025) 
4. James Webb (JWST) redefinuje vzhled galaxie Sombrero (Messier 104)  (26 listopad 2024) 
5. Paradox hvězd bohatých na kovy v raném vesmíru  (27 září 2024) 
6. Raný vesmír: Nejvzdálenější galaxie „JADES-GS-z14-0“ čelí výzvám pro modely formování galaxií  (12 srpen 2024)
7. XPoSat: ISRO spouští druhou světovou „X-ray polarimetry Space Observatory“  (1 leden 2024) 
8. Pozorování Jamese Webba v ultra hlubokém poli: Dva výzkumné týmy ke studiu nejstarších galaxií  (24 červenec 2022) 
9. Objev prvního kandidáta na exoplanetu mimo naši domovskou galaxii Mléčná dráha (28 Říjen 2021) 
10. Studie exoplanet: Planety TRAPPIST-1 jsou podobné v hustotách  (25 leden 2021)

***