Телескоп NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope завершил важную серию испытаний, продемонстрировав способность держать взгляд крайне стабильно во время наблюдений. В период с 15 по 21 сентября инженеры испытывали систему точной наведения Roman, которая помогает обсерватории оставаться точно нацеленной на цели. Затем 22 сентября аппарат получил первый свет телескопа Coronagraph Instrument. Эти шаги оценивают готовность к будущим научным операциям и демонстрируют, что система наведения может поддерживать требуемую точность на протяжении длительных экспозиций.

В основной научный инструмент Roman входит Wide Field Instrument, который имеет 18 детекторов. Инженеры выделили небольшой участок каждого детектора для быстрого мониторинга разных опорных звёзд — звёзд, чьи позиции уже известны с высокой точностью. Эта настройка позволяет системе наведения постоянно отслеживать опорные звёзды и подсказывать точные коррекции, чтобы обсерватория оставалась в нужном положении во время экспозиций.

По словам Бегоны Вила, руководителя систем наведения на Goddard Space Flight Center, каждая наблюдательная запись Roman зависит от способности держать цель в нужном участке не менее времени — от минут до часов. Она пояснила, что система точного наведения обновляет позиции звёзд-мишен примерно четыре раза в секунду, после чего система ориентации производит небольшие движения для устранения дрейфа. Результаты тестов показали стабильность лучше чем 1/100 000 градуса на протяжении получаса для наблюдений Wide Field Instrument и восьми часов для наблюдений Coronagraph Instrument, что требует гораздо большей устойчивости. Это был очень долгожданный момент для команды.

Уровень стабильности, достигнутый Roman, сопоставим с тем, как точно держать лазер на одной монете в радиусе примерно 240 километров от объекта. Инженеры ожидают дальнейшего повышения точности по мере продолжения настройки системы наведения. По достижимым целям, аналогия может вытянуться до около 370 километров, если удастся довести стабильность до заданного уровня.

Новое направление управления телескопом: планируется испытать форму наведения, которой ранее не пользовались таким образом. Увидетывая, что у Roman нет отдельного guider-инструмента, как у других космических телескопов, управление будет осуществляться не только по точке звезды, но и по детализированным спектральным паттернам. Это возможно, потому что Roman уже оснащён возможностью измерения спектров для научных целей, и эту же информацию можно использовать для точной фиксации положения телескопа. Комплексные испытания спектрального наведения планируются в ближайшие недели.

Спектры несут информацию о том, как свет объекта распределяется по разным диапазонам длин волн. Уже сейчас Roman предназначен для таких измерений ради научных наблюдений, и инженеры рассчитывают использовать эту же способность для поддержания точного положения телескопа.

Коронаграф Roman также прошёл этапы тестирования в сочетании с системой точного наведения: 22 и 27 сентября команда проверяла работу наведения в связке с Coronagraph Instrument. Коронаграф призван демонстрировать передовые технологии подавления яркого света звёзд, чтобы учёные могли исследовать гораздо более тусклые планеты и пылевые диски вокруг близких звёзд.

Уточнение от руководителя проекта: «У космического коронаграфа есть собственный внутренний процесс стабильности, что делает его более устойчивым даже по сравнению с Wide Field Instrument» — добавила Вила. Эта дополнительная стабильность необходима для наблюдений коронаграфа, ведь даже очень малые вибрации или погрешности наведения могут позволить нежелательному звездному свету просачиваться в изображение и заглушать слабее светящиеся планеты.

1 и 27 сентября коронаграф активировался и начал разворачивать свои возможности, чтобы принять первые тестовые наблюдения. В частности, пилотное наблюдение на 1 сентября и последующее — на следующем выходном — позволили команде подстроить фокус и увидеть сначала одно положение в Large Magellanic Cloud, а затем — новые участки для наблюдений, где ожидается скопление звёзд на одном изображении. Эти ранние наблюдения являются частью поэтапной подготовки к более требовательным испытаниям.

Во время первого теста Coronagraph Instrument зафиксировал слабую звезду в Большом Магеллановом Облаке; изображения сопровождались дополнительным шумом, так как детекторы целенаправленно находились в более тёплом режиме, чтобы избежать контаминации. Во второй шаг теста, продолжившийся в воскресенье, подтвердил ориентацию и позволил зафиксировать новую локацию в зоне ЛМК, где ожидалось увидеть множество звёзд на одном изображении — и это было зафиксировано. Эти шаги подтверждают, что телескоп и приборы возвращают ожидаемые результаты и движутся к более точным и сложным задачам в рамках подготовки к будущим наблюдениям.