NASA sāk attīstīt PRIMA teleskopu tālo infrasarkano Visumu pētīšanai

PRIMA galvenā iezīme ir tā, ka tā veiks novērojumus tālajā infrasarkanajā (far-infrared) viļņu garuma diapazonā. Šis diapazons aizpildīs nozīmīgu novērojumu robu starp esošajām infrasarkanajām observatorijām, piemēram, Džeimsa Veba kosmisko teleskopu, un radioteleskopiem. Pēc NASA teiktā, tas ļaus tieši pētīt dažus kosmiskos procesus, kas citos viļņu garumos nav skaidri saskatāmi.

Tiks izmantots 1,8 metrus liels teleskops

PRIMA teleskopa diametrs plānots aptuveni 1,8 metri. NASA iepriekš publicētajā misijas aprakstā ir apstiprināti tie paši izmēri, un norādīts, ka misija koncentrēsies galvenokārt uz planētu sistēmu veidošanos, zvaigznēm, galaktikām, supermasīvajiem melnajiem caurumiem un kosmisko putekļu pētīšanu.

PRIMA darbības joma neaprobežosies tikai ar attēlu iegūšanu. Misijas mērķis ir pētīt tālā infrasarkanā starojuma īpašības, lai iegūtu informāciju par debess ķermeņu ķīmisko un fizikālo uzbūvi. Tas varētu palīdzēt pētniekiem izsekot ne tikai zvaigžņu un planētu veidošanos, bet arī galaktiku izmaiņām laika gaitā.

Zinātniskajos pētījumos par misijas tehnisko infrastruktūru norādīts, ka teleskops tiks atdzesēts līdz ļoti zemai temperatūrai un tiks izmantoti jutīgi infrasarkanie sensori. 2025. gada PRIMA tehniskajā pētījumā minēts, ka novērošanas sistēma darbosies 24 līdz 264 mikrometru diapazonā un teleskops tiks atdzesēts līdz aptuveni 4,5 kelviniem.

Neaizstās Džeimsa Veba teleskopu

PRIMA mērķis nav aizstāt Džeimsa Veba kosmisko teleskopu. Abas observatorijas darbosies dažādos viļņu garumos un papildinās viena otru.

Saskaņā ar NASA misijas aprakstu PRIMA, pētot galvenokārt tālajā infrasarkanajā diapazonā izstaroto starojumu, centīsies aizpildīt novērojumu robu starp Džeimsa Vebu un radioteleskopiem. Šāda pieeja var ļaut astronomiem, pētot vienus un tos pašus kosmiskos objektus dažādos viļņu garumos, veidot visaptverošāku priekšstatu.

Šajā ziņā PRIMA drīzāk jāuzskata par jaunu posmu astronomu izmantotajā daudzviļņu novērojumu tīklā, nevis par tiešu esošo teleskopu konkurentu.

Plašs pētniecības lauks – no planētām līdz melnajiem caurumiem

NASA prioritāro zinātnisko jautājumu loks ir ļoti plašs. Ar PRIMA galvenokārt plānots pētīt šādus jautājumus:

1. Kā veidojas planētas un planētu sistēmas ārpus Saules sistēmas,
2. Kā galaktikas aug un mainās kosmiskā laika gaitā,
3. Kāda ir supermasīvo melno caurumu saistība ar galaktiku evolūciju,
4. Zvaigžņu veidošanās un dzīves cikli,
5. Kā laika gaitā uzkrājas kosmiskie putekļi un smagie elementi,
6. Ar ūdeni un planētu veidošanos saistītu procesu labāka izpratne.

Īpaši svarīga ir putekļu tēma. Zvaigžņu veidošanās reģioni blīvu putekļu dēļ redzamajā gaismā var būt lielā mērā apslēpti, savukārt infrasarkanie novērojumi ļauj pētīt starojumu, kas nāk no šiem reģioniem. Arī NASA misija SPHEREx, skenējot visu debesi dažādos infrasarkanajos viļņu garumos, apliecina šīs pieejas zinātnisko vērtību; PRIMA savukārt koncentrēsies uz daudz garākiem viļņu garumiem.

Kad PRIMA tiks nosūtīta kosmosā?

Saskaņā ar NASA pašreizējo plānu PRIMA paredzēts palaist 2033. gadā. Plānotais misijas darbības laiks ir pieci gadi. Tomēr šis datums vēl nav galīgi apstiprināts palaišanas datums; pēc NASA paziņojuma projekts vēl izies apstiprināšanas procesu, kurā tiks vērtēta tehniskā, programmatiskā un finanšu veiktspēja.

Misijas projekta izmaksu augšējā robeža ir noteikta 1,2 miljardi ASV dolāru. Šajā summā nav iekļautas palaišanas un dažas ar projektu nesaistītas izmaksas.

Pirmais jaunās NASA misiju klases paraugs

Vēl viena PRIMA iezīme ir tā, ka tā ir pirmā NASA jaunās astrofizikas misiju klases Probe Explorers pārstāve.

2024. gadā NASA šīs klases ietvaros detalizētai izpētei atlasīja divus dažādus konceptus: PRIMA tālā infrasarkanā observatorijas konceptu un rentgena observatoriju AXIS. Abi projekti tika nodoti tālākai izvērtēšanai, un vēlāk NASA nolēma virzīt PRIMA izstrādes procesā.

Par PRIMA pārvaldību atbildēs NASA Reaktīvās kustības laboratorija (JPL). Projektā piedalās arī NASA Godarda un Māršala centri, kā arī institūcijas no Francijas, Itālijas, Vācijas, Kanādas, Dienvidkorejas, Japānas un Apvienotās Karalistes.

Galvenais mērķis: saprast, kā Visums ieguva pašreizējo veidolu.

PRIMA nozīme neizriet no viena atklājuma mērķa. Teleskopa veiktie novērojumi tālajā infrasarkanajā diapazonā ir paredzēti, lai pētītu zvaigžņu, planētu, galaktiku un melno caurumu veidošanās procesus kā vienas kosmiskās stāsta dažādas daļas.

Pēc NASA teiktā, misija pavērs jaunu novērojumu logu, lai labāk izprastu Visuma veidošanos un attīstību laika gaitā. Tomēr teleskops vēl nav kosmosā: 2033. gada mērķis ir atkarīgs no turpmāko izstrādes un apstiprināšanas procesu veiksmīgas pabeigšanas.

Avotu pārbaudē par pamatu ņemts NASA 2026. gada 23. septembra oficiālais paziņojums; tas savstarpēji pārbaudīts ar NASA 2024. gada misiju atlasi, NASA Science misiju lapām, UKRI paziņojumu un PRIMA tehniskajiem pētījumiem.