NASA оголосило про перехід місії PRIMA (PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics) до наступного етапу розробки — Фази B. Це не просто черговий космічний телескоп, а перший представник абсолютно нового класу місій під назвою Probe Explorers, який з'явився в межах найстарішої наукової програми агентства — Explorers.

Програма Explorers існує з 1958 року, коли супутник Explorer 1 відкрив радіаційні пояси Землі. За майже сімдесят років у її межах запустили понад 100 місій, серед яких Uhuru та Cosmic Background Explorer — обидві принесли своїм дослідникам Нобелівську премію. PRIMA продовжує цю традицію, але на новому рівні складності й бюджету.

Що таке PRIMA і як вона працюватиме

Телескоп матиме дзеркало діаметром 1,8 метра (у джерелі — 5,9 фута) і спостерігатиме Всесвіт у далекому інфрачервоному діапазоні. Це вузька, але важлива смуга електромагнітного спектра: у ній випромінюють холодний пил, молекулярний газ та інші компоненти міжзоряного середовища, які майже не видно ні у видимому світлі, ні у ближньому чи середньому інфрачервоному діапазоні, де працює телескоп Джеймса Вебба.

Фактично PRIMA стане мостом між Веббом, який бачить гарячіші й ближчі об'єкти, та радіотелескопами на Землі, які вловлюють значно довші хвилі. Ця ділянка спектра довго залишалася малодослідженою через технічні складнощі — детектори далекого інфрачервоного світла потребують дуже низьких температур і спеціальної конструкції.

Наукові завдання місії

PRIMA проводитиме глибокі й чутливі огляди неба, які допоможуть відповісти на кілька фундаментальних питань астрофізики. Серед них — як формуються планети за межами Сонячної системи, як галактики та чорні діри в їхніх центрах росли й змінювалися протягом історії Всесвіту, і як з часом у космосі накопичувалися пил і важкі хімічні елементи.

Ці процеси разом складають картину того, чому сучасний Всесвіт виглядає саме так, а не інакше — від розподілу зір і планет до хімічного складу міжзоряного середовища.

Чому це важливо

Появу класу Probe Explorers рекомендувала Національна академія наук США у своєму Десятирічному огляді астрономії та астрофізики за 2020 рік — документі, який визначає наукові пріоритети NASA на десятиліття вперед. PRIMA стала першою місією, обраною для розробки в цьому класі, після детальної оцінки кількох концепцій за критеріями наукової цінності, реалістичності бюджету й термінів, а також потенціалу технологій для майбутніх великих місій.

За словами директора відділу астрофізики NASA Шона Домагал-Голдмана, жодна окрема місія не здатна дослідити всі таємниці Всесвіту, але розширення можливостей огляду неба до далекого інфрачервоного діапазону дає значно повнішу картину космосу в поєднанні з Веббом і телескопом Романа. Він додав, що NASA планує підтримувати регулярний темп запуску місій такого рівня — по одній у кожній половині десятиліття, — і PRIMA має відкрити цю чергу у 2030-х роках.

Що буде далі

Перед переходом у Фазу C — стадію фактичного будівництва — проєкт пройде підтверджувальний огляд за технічними, програмними та фінансовими показниками. Якщо місію підтвердять, її бюджет обмежать сумою 1,2 мільярда доларів без урахування витрат на запуск та інших супутніх витрат.

Запуск запланований на 2033 рік, а сама місія розрахована на п'ять років роботи. Керуватиме проєктом Лабораторія реактивного руху NASA у Каліфорнії, а серед партнерів — Годдардівський центр космічних польотів, Центр Маршалла, а також космічні агентства Франції (CNES), Італії (ASI), Німеччини (DLR), Канади (CSA), Кореї (KASI), Японії (JAXA) та Британії (UKSA).