Астроном Массачусетского университета в Амхерсте назначена научным руководителем телескопа PRIMA НАСА

НАСА выбрало профессора астрономии Массачусетского университета в Амхерсте Александру Поуп руководителем научной группы PRIMA — планируемого космического телескопа, предназначенного для наблюдения за областями дальней инфракрасной Вселенной, недоступными существующим обсерваториям. Как сообщило WWLP, миссия перешла к этапу разработки Phase B — стадии, сосредоточенной на доработке ее конструкции и совершенствовании технологий, необходимых для ее создания.

PRIMA — это сокращение от Probe far-Infrared Mission for Astrophysics («Зондовая миссия по исследованию дальней инфракрасной области для астрофизики»). Это первый проект в новой категории НАСА Probe Explorers, которая входит в уже существующую программу Explorers агентства. Лаборатория реактивного движения НАСА управляет миссией, тогда как первые концепции обсерватории разрабатывались под руководством Джейсона Гленна, профессора астрономии Виргинского университета.

Новый взгляд за пределами «Уэбба»

Телескоп призван расширить возможности астрономов по изучению Вселенной в инфракрасном свете. Космический телескоп Джеймса Уэбба расширил наблюдения на многих инфракрасных длинах волн, однако он не охватывает дальний инфракрасный диапазон, который будет исследовать PRIMA.

Этот пробел важен, поскольку наблюдения в дальней инфракрасной области могут выявить относительно холодные вещества и процессы, которые трудно или невозможно обнаружить в других частях спектра. Планируемая НАСА обсерватория, по словам Поуп, обеспечит полный охват инфракрасного диапазона в сочетании с уже существующими возможностями.

Переход PRIMA к этапу Phase B еще не означает, что строительство и запуск полностью утверждены. Сначала миссия должна пройти проверку на подтверждение. НАСА использует результаты этой оценки, чтобы изучить техническую готовность проекта, управление им и финансовые показатели, прежде чем решить, может ли он перейти к этапу Phase C — стадии реализации.

Если НАСА подтвердит миссию, стоимость проекта PRIMA будет ограничена суммой в $1.2 миллиарда. Эта цифра не включает расходы на запуск и другие затраты, не относящиеся непосредственно к проекту. В настоящее время агентство планирует запустить телескоп в 2033 году и эксплуатировать его в течение пяти лет после ввода в рабочий режим.

Три вопроса для обсерватории

Поуп помогла определить три основные научные цели PRIMA. Одна из них связана с формированием планетных атмосфер. С помощью инфракрасной спектроскопии исследователи планируют отслеживать холодную воду в дисках вещества, окружающих молодые звезды, где формируются планеты. Эти измерения могут помочь ученым понять, как составляющие атмосфер накапливаются и развиваются.

Вторая цель — изучить связь между галактиками и сверхмассивными черными дырами в их центрах. Ученые будут использовать обсерваторию, чтобы исследовать, как эти огромные черные дыры и галактики-хозяева совместно меняются с течением космического времени. Эта взаимосвязь крайне важна для понимания того, как галактики приобретают свою структуру и почему Вселенная выглядит сегодня именно так.

Третье направление связано с образованием элементов, более тяжелых и сложных, чем водород и гелий. Эти два легких элемента возникли в результате Большого взрыва, однако многие вещества, необходимые для формирования планет и жизни, появились позднее. Детекторы PRIMA будут изучать космическую пыль в различных условиях и в разные периоды истории Вселенной, помогая исследователям проследить, как эти элементы образовывались и распределялись.

Студенты помогут подготовить миссию

Поуп также намерена превратить UMass Amherst в учебную площадку для исследователей, работающих над проектом. Ее лаборатория будет разрабатывать программное обеспечение и другие методы интерпретации данных, которые PRIMA в конечном итоге будет передавать на Землю. Группа планирует набрать постдокторантов и аспирантов, а также привлечь студентов бакалавриата к анализу, связанному с миссией.

Ожидается, что эта подготовка будет продолжаться в течение следующего десятилетия — до и после запуска. Студенты освоят методы, необходимые для работы с реальными наблюдениями после начала эксплуатации телескопа, одновременно участвуя в отдельных направлениях более широкой научной работы.

Переход миссии к этапу Phase B дает команде возможность проверить и улучшить свои планы до того, как НАСА примет решение о реализации. Для Поуп и ее коллег этот проект открывает возможность заняться вопросами, оставшимися без ответа после появления новых космических обсерваторий, а также наработать опыт, необходимый для анализа будущего потока данных дальней инфракрасной области.