Телескоп NASA Nancy Grace Roman Space Telescope демонстрирует результаты лучше ожидаемого после серии испытаний и точечных настройок, проведённых инженерами. В ходе работ мощные инструменты обсерватории оказались в исключительно резком фокусе, и основная камера теперь обеспечивает качество изображений почти на 30% выше, чем предсказывали модели. Эти выводы подтверждают продвинутый этап подготовки миссии к исследованиям темной материи, темной энергии и других загадок Вселенной. Сообщается, что даже минимальные улучшения оптической точности могут помочь Roman получать более чёткие снимки во время обзоров космоса.

Особое значение придаётся системе Wide Field Instrument, которая обеспечит большинство сканирующих наблюдений миссии. По словам Дэйва Хики, системного инженера Wide Field Instrument в NASA Goddard Space Flight Center, без этого прибора решение основных задач миссии — вроде изучения тёмной материи и энергии — было бы невозможным, поэтому успешная работа устройства вызывает не только восторг, но и облегчение.

После активации Wide Field Instrument в сентябре началась крупная кампания по тестированию: инженеры проверяли работу каждого компонента отдельно и в составе всей системы, включая электронику, управляющую детекторами, и элементы колёсика с фильтрами, которые разделяют свет по нужным длинам волн.

В важной части работ проверяли внутреннюю калибровочную систему: светодиоды, которые создают управляемые сигналы разной яркости и цвета, позволяли измерять реакцию детекторов и вносить поправки для точности наблюдений. Системные инженеры фиксировали различия в чувствительности и при необходимости настраивали параметры.

Одновременно шла настройка механизмов выравнивания и перевод оптики с исходной (послерелизационной) неоптимизированной позиции в положение, обеспечивающее наилучшее изображение. В тестах также проверяли тепловой контур, чтобы поддерживать нужные температуры для работы компонентов.

По словам Максима Риццо, инженера Wide Field Instrument, калибровку можно сравнить с настройкой пианино перед концертом: после доводки прибор остается в стабильном режиме. Это означает, что после проведённых настройок система способна стабильно работать на заданном уровне качества.

Уже существовала впечатляющая начальная точность сборки. Зеркала и другие оптические элементы были выровнены с примечательной точностью, и потребовались лишь косметические коррективы. По словам Мэттью Болкара, руководителя оптических систем Roman, на ground-подготовке и работе подрядчиков были достигнуты результаты, которые позволили оставить лишь небольшие поправки для доведения до почти идеального совпадения.

Особо подчёркнуто, что достижение столь высокой точности — задача сложная для космического аппарата: силами во время запуска могло произойти смещение оборудования, а условия орбиты отличаются от земных. Ромэн запускался 30 августа с оптическими системами, прошедшими обширное тестирование до старта.

После оценок стало понятно, что наземные испытания вполне соответствовали реальным условиям полёта, и были достигнуты результаты, которые либо соответствовали, либо превосходили предсказания. По словам Болкара, ground-испытания в целом оказались удачными, несмотря на различия в отсутствии гравитации и в температурных условиях.

Самым существенным улучшением стало очень маленькое смещение второго зеркала: инженеры передвинули его примерно на одну шестнадцатую диаметра человеческого волоса. Это изменение подняло высоту второго зеркала над первым с точностью, сопоставимой с ошибкой в масштабе небосклона. По выражению Альдена Джурлинга, старшего инженера по оптике, даже такая малая поправка может существенно повлиять фокусировку в условиях изучения объектов на огромных расстояниях.

В рамках работ над Coronagraph Instrument сначала устраняли лёгкую «нечёткость», и после корректировок инструмент стал соответствовать требуемым высоким стандартам. Планируется продолжить настройку фотонной камеры и конфигураций деформируемых зеркал для ещё более точной коррекции поступающего света. В ближайшие недели команду ждут испытания способности блока кільцевого подавления света работать с близкими к ярким объектам объектами, что критично для наблюдений слабых объектов.

В завершение характеристики: итогом последней оценки стало сообщение о почти на 30% лучшей, чем ожидалось, оптической работе Wide Field Instrument. До запуска инженеры ставили требование по качеству изображения примерно 90 нанометров RMS — и после последних корректировок измерено всего 63 нанометра RMS, что существенно лучше установленного порога. Такой прогресс обещает более чёткие изображения при обзорах неба и поддержку детальных наблюдений по обширным регионам неба.

Зафиксированные в материалах комментарии подтверждают, что все два научных прибора выполняют работу на уровне или выше ожиданий, и это становится важной вехой на пути к регулярным наблюдениям. По словам Джурлинга, изображения Roman будут ещё чётче, чем предполагалось, что является результатом многолетнего моделирования, прецизионной метрологии и тестирований.