Mitte der 2020er Jahre, die nächste Generation der NASA Weitfeld-Infrarot-Vermessungsteleskop (WFIRST) in den Weltraum. Mit beispielloser Auflösung und fortschrittlichen Instrumenten wird es auf der Grundlage des Ehrwürdigen aufbauen Hubble-Weltraumteleskop – die in diesem Jahr ihr 30-jähriges Jubiläum feierte! In Erwartung all dessen, was es erreichen wird, hat die NASA beschlossen, dass das WFIRST einen richtigen Namen braucht, einen, der seine Verbindung zu ehrtHubble.
Diese Woche gab die NASA bekannt, dass die WFIRST-Mission fortan als die Römisches Weltraumteleskop Nancy Grace (oderRömisches Weltraumteleskopkurz) zu Ehren von Dr. Nancy Grace Roman (die 2018 verstorben ist). Sie war nicht nur die erste Chefastronomin der NASA, sondern auch eine unermüdliche Pädagogin und Fürsprecherin von Frauen in MINT-Bereichen, deren Arbeit den Weg für Weltraumteleskope ebnete – was zu ihrem Spitznamen „die Mutter von Hubble“ führte.
Da ist es nur passend, dass wir einen Blick auf das inspirierende Leben dieser Pionierin und die Arbeit werfen, die ihr einen Platz unter den Sternen eingebracht hat!
Frühes Leben und Ausbildung
Roman wurde 1925 in Nashville, Tennessee, geboren und zeigte schon früh eine Faszination für die Astronomie. Nachdem Roman mit Klassenkameraden in der Mittelschule einen Astronomieclub gegründet hatte, beschloss sie, als sie die High School erreichte, Astronomie als Beruf zu verfolgen (obwohl sie von ihren Mitmenschen entmutigt wurde).
Das Sproul Observatory am Swathmore College, wo Dr. Roman auftrat. Bildnachweis: swathmore.edu/B.Salmon
Nach ihrem Abschluss besuchte sie Swarthmore College in Pennsylvania und arbeitete bei der Sproul-Observatorium . Anschließend setzte sie ihr Aufbaustudium an der University of Chicago fort und forschte an der Yerkes-Observatorium in Wisconsin und den McDonald-Observatorium in Texas und wurde schließlich Assistenzprofessor.
Aufgrund des Mangels an unbefristeten Positionen für Frauen zu dieser Zeit nahm sie jedoch schließlich eine Position bei der Marineforschungslabor (ARL) im Jahr 1954 – auf Empfehlung eines anderen Astronomen Gerard Kuiper . In den nächsten drei Jahren trug sie zum aufstrebenden Gebiet der Radioastronomie bei und wurde Leiterin der Mikrowellenspektroskopie-Sektion des ARL.
Während ihrer Zeit am ARL wurde Roman der internationalen astronomischen Gemeinschaft bekannt und reiste nach Übersee, um über ihre Forschung zu referieren. Ihre Arbeit wurde auch von der neu gegründeten National Aeronautical and Space Administration (NASA) wahrgenommen und 1959 trat sie der NASA bei, um ihr Programm für beobachtende Astronomie anzuführen.
Ihre Aufnahme in die NASA als Leiterin der Observational Astronomy bedeutete effektiv, dass sie ihre Forschung aufgeben würde, aber sie war der Meinung, dass sich das Opfer gelohnt hatte. Wie sie in einer Abhandlung zitiert wurde veröffentlicht im Jahr 2018 , 'die Chance, mit einer sauberen Schiefertafel zu beginnen, um ein Programm zu entwerfen, von dem ich dachte, dass es die Astronomie fünfzig Jahre lang beeinflussen würde, war mehr, als ich widerstehen konnte.'
Nancy Roman und die NASA. Bildnachweis: NASA/ESA
In den frühen 1960er Jahren wurde sie die erste Leiterin der Astronomie im Office of Space Science der NASA und reiste weit durch die USA, um Vorlesungen vor Astronomieabteilungen zu halten und NASA-Programme zu fördern. Nach ihren eigenen Worten sollten die Besuche „um ihnen zu sagen, was wir bei der NASA planten und welche NASA-Möglichkeiten es gab, aber es sollte auch versuchen, ihnen ein Gefühl dafür zu vermitteln, was ihrer Meinung nach die NASA tun sollte“.
Mitte der 1960er Jahre gründete sie ein Komitee aus Astronomen und Ingenieuren, um ein Teleskop zu entwickeln, das Beobachtungen aus dem Weltraum durchführen und wichtige wissenschaftliche Ziele erreichen könnte. Mit der Zeit überzeugte ihre Fürsprache die NASA und den Kongress, der Entwicklung eines Weltraumteleskops Priorität einzuräumen. Ihre Bemühungen wurden 1990 mit der Einführung vonHubble, das wissenschaftlich revolutionärste Weltraumteleskop aller Zeiten werden sollte.
Big-Data-Astronomie
Seit Hubble in den Weltraum geflogen ist, werden seine wissenschaftlichen Operationen von den Institut für Weltraumteleskop-Wissenschaft (STScI) in Baltimore, Maryland. Dies umfasste die Planung und Durchführung von Beobachtungen, die Verarbeitung und Archivierung von Missionsdatensätzen und die Durchführung von Outreach-Programmen mit der astronomischen Gemeinschaft und der allgemeinen Öffentlichkeit.
Hubble-Weltraumteleskop der NASA. Credits: NASA
Wenn im nächsten Jahr das James Webb Space Telescope in die Umlaufbahn geschossen wird, werden auch seine Wissenschafts- und Missionsbetriebszentren im STScI untergebracht sein. Im Jahr 2019, NASA gab bekannt, dass STScI würde auch als wissenschaftliches Operationszentrum für das römische Weltraumteleskop dienen. AS STScI Direktor Kenneth Sembach genannt :
'DR. Nancy Grace Roman war eine versierte Wissenschaftlerin und Führungspersönlichkeit sowie eine überzeugte Verfechterin von Hubble und den anderen Großen Observatorien der NASA. Sie unterstützte auch nachdrücklich die Schaffung von STScI. Wir betrachteten sie als Kollegin und Freundin und freuten uns, sie 2017 zu unserem jährlichen Frühjahrs-Symposium im Institut begrüßen zu dürfen...
„Wir fühlen uns geehrt, Teil ihres anhaltenden Erbes zu sein. Unser gesamtes Team steht bereit, um die astronomische Gemeinschaft zu unterstützen und sicherzustellen, dass das römische Weltraumteleskop sein volles wissenschaftliches Potenzial entfalten kann.“
Wie seine Vorgänger werden alle vom Römischen Weltraumteleskop gesammelten Daten im Barbara A. Mikulski Archiv für Weltraumteleskope (MAST) am STScI, wo es Forschern, Forschern und Astronomen auf der ganzen Welt zur Verfügung steht. Es wird geschätzt, dass das Observatorium während seiner geplanten 5-Jahres-Mission schätzungsweise 20 Petabyte (PB) an Daten sammeln wird.
Dr. Roman besucht das Space Telescope Operations Control Center im Goddard Space Flight Center der NASA. Bildnachweis: NASA/GSFC/Jim Jeletic
Im Vergleich dazu enthält die British Library, die größte Nationalbibliothek der Welt und eine der größten existierenden Datenbanken, ungefähr 500 Terabyte von konservierten Daten. Rechnet man die Rechnung, können wir mit Sicherheit sagen, dass die RST das Äquivalent von 40 britischen Bibliotheken zusammentragen wird. Die Verfügbarkeit all dieser Daten wird die Wissenschaftler mit Sicherheit beschäftigen und Entdeckungen noch lange nach Abschluss der Mission vorantreiben.
„Das römische Weltraumteleskop wird Big Data in die Weltraumastrophysik bringen“, sagte die stellvertretende Direktorin des STScI, Nancy Levenson. „Die großen und frei zugänglichen Datensätze werden neue Wege inspirieren, den Kosmos zu erkunden, unser Verständnis voranzutreiben und neue Geheimnisse zu präsentieren.“
Ein passender Nachfolger
Wie in früheren Artikeln erwähnt, wird der RST die Befugnis haben, „ 100 Hubbles .“ Das bedeutet, dass der RST zwar die gleiche Empfindlichkeit und Auflösung hat wieHubble, wird es in der Lage sein, einen 100-mal größeren Betrachtungsbereich abzudecken. Ermöglicht wird dies durch die 18 Detektoren des Teleskops (je 4096 x 4096 Pixel), die es dem RST ermöglichen, eine Fläche von etwa 1,33-facher Vollmondfläche abzudecken –HubbleBilder decken eine Fläche von weniger als 1% der eines Vollmonds ab.
Seine fortschrittliche Suite an wissenschaftlichen Instrumenten wird es ihm auch ermöglichen, eine breite Palette astronomischer Beobachtungen durchzuführen. Dazu gehört das Wide-Field-Instrument (WFI), eine 288-Megapixel-Kamera, die in der Lage ist, Multiband-Nah-Infrarot-Bildgebung zu ermöglichen. Dies wird es dem RST ermöglichen, verschiedene Populationen astronomischer Objekte zu beobachten, die ansonsten im sichtbaren Licht nicht zu beobachten sind.
Der RST wird auch mit dem James Webb Weltraumteleskop (JWST) zur Durchführung eingehender Radiobeobachtungen. Dies besteht darin, dass das RST sein breites Sichtfeld nutzt, um verschiedene Populationen astronomischer Objekte in Infrarotwellenlängen zu enthüllen, während das JWST Folgebeobachtungen mit seinen überlegenen Infrarot-Bildgebungsfähigkeiten durchführt.
Dann gibt es noch den kontrastreichen Koronagraphen, den das Teleskop verwendet, um Licht von fernen Sternen zu unterdrücken, was es Astronomen ermöglicht, Messungen durchzuführen direkte Bildgebung Studien kleinerer, felsiger Exoplaneten, die näher um ihre Sterne kreisen. Dies wird detailliertere Studien potenziell bewohnbarer Planeten, eine bessere Charakterisierung ihrer Atmosphären und die Identifizierung potenzieller Biosignaturen ermöglichen.
Eine andere Sache, die die RST haben wird, ist ihre geplante Umlaufbahn, die ihr einen Blick auf den Weltraum ermöglicht, der von der Erde weitgehend ungehindert ist. WohingegenHubble's Low Earth Orbit (LEO) von etwa 560 km (350 mi) bedeutet oft, dass es für die Hälfte seiner Umlaufzeit nur Daten sammeln kann, das RST wird sich in einer weiten Umlaufbahn von etwa 1,6 Millionen km (1 Million mi .) befinden ) und in der Lage, fast kontinuierlich Beobachtungen zu machen.
Wie der andere Große NASA-Observatorien (dasCompton-Gammastrahlen-Observatorium, dasChandra Röntgenobservatorium,Hubble, und derSpitzer Weltraumteleskop) wird das RST dazu beitragen, die Fortschritte in vielen Bereichen der Astrophysik voranzutreiben. Dazu gehört der Abschluss der Zählung von Exoplaneten durch die Entdeckung Tausender neuer Welten und deren Charakterisierung sowie die Untersuchung von Kometen, Asteroiden, Zwergplaneten und „ Ozeanwelten “ in unserem Sonnensystem.
Das RST wird außerdem Milliarden von Sternensystemen beobachten, von denen sich einige noch im Entstehungsprozess befinden, sowie Millionen von Galaxien und deren umgebende Strukturen. Dabei wird es Licht auf anhaltende kosmische Mysterien wie Dunkle Materie, Dunkle Energie und deren Rolle in der kosmischen Evolution werfen. Schließlich wird das RST seine überlegenen Bildgebungsfähigkeiten nutzen, um die frühesten Sterne und Galaxien in unserem Universum zu untersuchen.
Kurz gesagt, dieRömisches Weltraumteleskopwird es Forschern und Astronomen ermöglichen, genau das zu tun, was Dr. Roman selbst einmal sagte: „Wenn Sie Spaß an Rätseln haben, könnten Naturwissenschaften oder Ingenieurwissenschaften das richtige Feld für Sie sein, denn wissenschaftliche Forschung und Technik sind eine kontinuierliche Reihe von Rätsellösungen.“
Es ist nicht übertrieben zu sagen, dass dieHubble-Weltraumteleskopverdankt seine Existenz Dr. Nancy Grace Roman. Es ist daher sehr passend, dass das Weltraumteleskop, das auf dem Fundament vonHubble(und auch stark darauf ausdehnen) wird nach seiner „Mutter“ benannt. Sie würde sich sicherlich sehr freuen, wenn die WFIRST in Anerkennung ihrer Leistungen ihren Namen trägt.
Aber ich denke, man kann mit Sicherheit sagen, dass sie sich freuen würde zu wissen, dass die Tradition weltraumgestützter Observatorien in ihrer Abwesenheit weitergeführt wurde und noch mutiger und anspruchsvoller wird. Sie würde sich auch sehr darüber freuen, dass die Entdeckungen, die diese Teleskope der nächsten Generation versprechen, noch viel tiefgreifender sein werden.
Sehen Sie sich dieses Video über das Leben und die Beiträge von Dr. Roman mit freundlicher Genehmigung von NASA Goddard an:
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