NASA pradeda kurti PRIMA teleskopą, kuris tyrinės tolimąją infraraudonąją visatą

Svarbiausia PRIMA savybė – stebėjimus ji atliks tolimųjų infraraudonųjų (far-infrared) bangų ilgių diapazone. Ši sritis užpildys svarbų stebėjimų tarpą tarp esamų infraraudonųjų observatorijų, tokių kaip James Webb kosminis teleskopas, ir radijo teleskopų. Pasak NASA, tai leis tiesiogiai tirti kai kuriuos kosminius procesus, kurie kituose bangų ilgiuose nėra aiškiai matomi.

Bus naudojamas 1,8 metro teleskopas

Planuojama, kad PRIMA turės maždaug 1,8 metro skersmens teleskopą. Anksčiau NASA paskelbtoje misijos aprašyme patvirtintas toks pat dydis, o misija daugiausia dėmesio skirs planetų sistemų formavimuisi, žvaigždėms, galaktikoms, supermasyvioms juodosioms skylėms ir kosminėms dulkėms.

PRIMA darbo sritis neapsiribos vien vaizdų gavimu. Misija siekia tirti tolimosios infraraudonosios spinduliuotės savybes ir rinkti informaciją apie dangaus kūnų cheminę bei fizinę sandarą. Tai galėtų padėti tyrėjams stebėti ne tik žvaigždžių ir planetų formavimąsi, bet ir tai, kaip galaktikos keitėsi laikui bėgant.

Moksliniai misijos techninės infrastruktūros tyrimai nurodo, kad teleskopą planuojama atšaldyti iki labai žemų temperatūrų ir naudoti jautrius infraraudonuosius jutiklius. 2025 m. PRIMA techniniame darbe teigiama, kad stebėjimo sistema veiks 24–264 mikrometrų diapazone, o teleskopas bus atšaldomas iki maždaug 4,5 kelvino.

Nepakeis James Webb

PRIMA tikslas – ne pakeisti James Webb kosminį teleskopą. Abi observatorijos veiks skirtinguose bangų ilgiuose ir viena kitą papildys.

Pagal NASA misijos aprašymą PRIMA, tirdama tolimojoje infraraudonojoje srityje atsirandančią spinduliuotę, siekia užpildyti stebėjimų spragą tarp James Webb ir radijo teleskopų. Toks požiūris gali leisti astronomams tirti tuos pačius kosminius objektus skirtingais bangų ilgiais ir susidaryti išsamesnį vaizdą.

Šiuo požiūriu PRIMA vertintina ne kaip tiesioginė esamų teleskopų konkurentė, o kaip nauja astronomų naudojamo daugiabangio stebėjimų tinklo dalis.

Plati tyrimų sritis – nuo planetų iki juodųjų skylių

NASA prioritetinius mokslinius klausimus apima labai plačią sritį. Su PRIMA visų pirma planuojama tirti:

1. kaip susidaro planetos ir planetų sistemos už Saulės sistemos ribų,
2. kaip galaktikos augo ir kito kosminiu laiku,
3. supermasyvių juodųjų skylių ryšį su galaktikų evoliucija,
4. žvaigždžių formavimąsi ir jų gyvavimo ciklus,
5. kaip laikui bėgant kaupiasi kosminės dulkės ir sunkieji elementai,
6. su vandeniu ir planetų formavimusi susijusius procesus, siekiant juos geriau suprasti.

Ypač svarbi dulkių tema. Žvaigždžių formavimosi sritys dėl tankių dulkių gali būti beveik visiškai paslėptos matomoje šviesoje, o infraraudonieji stebėjimai leidžia tirti iš šių sričių sklindančią spinduliuotę. NASA misija SPHEREx taip pat, skenuodama visą dangų skirtingais infraraudonaisiais bangų ilgiais, parodo šio metodo mokslinę vertę; PRIMA tuo tarpu sutelks dėmesį į kur kas ilgesnius bangų ilgius.

Kada PRIMA bus paleistas į kosmosą?

Pagal dabartinį NASA planą PRIMA numatoma paleisti 2033 metais. Planuojama misijos trukmė – penkeri metai. Tačiau ši data nėra galutinė paleidimo data; pasak NASA, projektui dar teks pereiti patvirtinimo procesą, kuriame bus vertinami techniniai, programiniai ir finansiniai rezultatai.

Misijos projekto išlaidų viršutinė riba nustatyta 1,2 mlrd. JAV dolerių. Į šią sumą neįskaičiuotos paleidimo ir kai kurios su projektu nesusijusios išlaidos.

Pirmasis naujos NASA misijų klasės atstovas

Kita PRIMA ypatybė – ji bus pirmoji NASA Probe Explorers vadinamos naujos astrofizikos misijų klasės atstovė.

2024 m. NASA šioje klasėje detalesniam tyrimui atrinko du skirtingus konceptus: PRIMA tolimųjų infraraudonųjų observatorijos konceptą ir rentgeno observatoriją AXIS. Abu projektai buvo įtraukti į tolesnį vertinimą, o vėliau NASA nusprendė, kad PRIMA bus tęsiama kūrimo procese.

PRIMA valdymą prižiūrės NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) padalinys. Prie projekto prisideda NASA Goddard ir Marshall centrai, taip pat institucijos iš Prancūzijos, Italijos, Vokietijos, Kanados, Pietų Korėjos, Japonijos ir Jungtinės Karalystės.

Pagrindinis tikslas: suprasti, kaip visata tapo tokia, kokia yra šiandien.

PRIMA svarba kyla ne iš vieno atradimo tikslo. Teleskopo stebėjimai tolimojoje infraraudonojoje srityje skirti tirti žvaigždžių, planetų, galaktikų ir juodųjų skylių formavimosi procesus kaip skirtingas tos pačios kosminės istorijos dalis.

Pasak NASA, misija atvers naują stebėjimų langą, padedantį geriau suprasti visatos formavimąsi ir raidą laikui bėgant. Tačiau teleskopas dar nėra kosmose: 2033 metų tikslas priklauso nuo sėkmingo vykstančių kūrimo ir patvirtinimo procesų užbaigimo.

Šaltinių patikrinimas grindžiamas oficialiu NASA 2026 m. rugsėjo 23 d. pranešimu; kryžmiškai patikrinta su NASA 2024 m. misijos atranka, NASA Science misijų puslapiais, UKRI pranešimu ir PRIMA techniniais darbais.