NASA начинает разработку телескопа PRIMA для изучения дальнего инфракрасного диапазона Вселенной

Ключевая особенность PRIMA заключается в том, что наблюдения будут проводиться в дальнем инфракрасном диапазоне. Этот участок спектра заполнит важный пробел между существующими инфракрасными обсерваториями, такими как космический телескоп James Webb, и радиотелескопами. По данным NASA, это позволит напрямую исследовать некоторые космические процессы, которые практически неразличимы на других длинах волн.

Будет использован телескоп диаметром 1,8 метра

Планируется, что PRIMA будет оснащён телескопом диаметром около 1,8 метра. Ранее опубликованное техническое задание NASA подтверждает этот размер, а сама миссия будет сосредоточена на формировании планетных систем, звёздах, галактиках, сверхмассивных чёрных дырах и космической пыли.

Сфера работы PRIMA не ограничится получением изображений. Миссия нацелена на сбор информации о химическом и физическом составе небесных тел путём изучения характеристик дальнего инфракрасного излучения. Это может помочь исследователям отслеживать не только звездообразование и формирование планет, но и то, как галактики менялись с течением времени.

В научных работах по технической базе миссии отмечается, что телескоп планируется охлаждать до очень низких температур и использовать чувствительные инфракрасные датчики. В техническом исследовании PRIMA 2025 года указано, что система наблюдений будет работать в диапазоне от 24 до 264 микрометров, а телескоп предполагается охлаждать примерно до 4,5 кельвина.

Он не заменит James Webb

Цель PRIMA — не заменить космический телескоп James Webb. Две обсерватории будут работать на разных длинах волн и дополнять друг друга.

Согласно техническому заданию NASA, PRIMA, в частности, займётся изучением излучения, возникающего в дальнем инфракрасном диапазоне, чтобы заполнить пробел в наблюдениях между James Webb и радиотелескопами. Такой подход позволит астрономам составить более полную картину, изучая одни и те же космические объекты на разных длинах волн.

В этом смысле PRIMA правильнее рассматривать не как прямого конкурента существующих телескопов, а как новое звено в сети многоволновых наблюдений, используемых астрономами.

Широкий спектр исследований: от планет до чёрных дыр

Научные вопросы, которым NASA отдаёт приоритет, весьма разнообразны. С помощью PRIMA планируется исследовать в частности:

1. как формируются планеты и планетные системы за пределами Солнечной системы;
2. как галактики растут и меняются на протяжении космического времени;
3. связь сверхмассивных чёрных дыр с эволюцией галактик;
4. формирование звёзд и их жизненные циклы;
5. как космическая пыль и тяжёлые элементы накапливались со временем;
6. лучшее понимание процессов, связанных с водой и формированием планет.

Особенно важен вопрос пыли. Области звездообразования могут быть в значительной степени скрыты в видимом свете из-за плотной пыли, тогда как инфракрасные наблюдения позволяют изучать излучение из этих областей. Миссия NASA SPHEREx также демонстрирует научную ценность такого подхода, сканируя всё небо на разных инфракрасных длинах волн; PRIMA же сосредоточится на гораздо более длинных волнах.

Когда PRIMA отправится в космос?

Согласно текущему плану NASA, запуск PRIMA намечен на 2033 год. Планируемая продолжительность работы миссии — пять лет. Однако эта дата не является окончательной; по заявлению NASA, проект ещё пройдёт этап утверждения, на котором будут оцениваться технические, программные и финансовые показатели.

Верхний предел стоимости проекта миссии установлен на уровне 1,2 миллиарда долларов. В эту сумму не входят расходы на запуск и некоторые другие затраты.

Первый представитель нового класса миссий NASA

Ещё одна особенность PRIMA — это первый представитель нового класса астрофизических миссий NASA под названием Probe Explorers.

В 2024 году NASA отобрала в рамках этого класса две концепции для детального изучения: концепцию дальнего инфракрасного телескопа PRIMA и рентгеновскую обсерваторию AXIS. Оба проекта были допущены к дальнейшей оценке, и позднее NASA решило продвинуть PRIMA в процессе разработки.

Руководство PRIMA будет осуществлять подразделение NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). В проекте также участвуют центры NASA Goddard и Marshall, а также организации из Франции, Италии, Германии, Канады, Южной Кореи, Японии и Великобритании.

Главная цель: понять, как Вселенная стала такой, какой мы видим её сегодня.

Значение PRIMA не сводится к одной конкретной цели открытия. Наблюдения телескопа в дальнем инфракрасном диапазоне призваны изучить процессы формирования звёзд, планет, галактик и чёрных дыр как разные части одной космической истории.

По словам NASA, миссия откроет новое окно наблюдений для лучшего понимания формирования и развития Вселенной во времени. Однако телескоп пока не в космосе: цель 2033 года зависит от успешного завершения продолжающихся процессов разработки и утверждения.

При проверке источников за основу взято официальное объявление NASA от 23 сентября 2026 года; данные сверены с информацией о выборе миссий NASA в 2024 году, страницами миссий NASA Science, заявлением UKRI и техническими работами PRIMA.