PRIMA 2033 онд ниснэ: Webb-ийн харж чаддаггүй хүйтэн орчлонг нээнэ

NASA 2026 оны 9-р сарын 23-ны мэдэгдлээрээ PRIMA-г Probe Explorers ангиллын анхны сансрын дурангаар сонгон, урьдчилсан зураг төсөл, технологийн хөгжүүлэлтийн Phase B шатанд шилжүүлж, 2033 онд хөөргөхөөр зорьж байгааг мэдээлсэн бөгөөд NASA-ийн шинжлэх ухааны удирдлагын газрын дэд захирал Ники Фокс түүнийг “humanity’s next window into the deep universe” хэмээн нэрлэжээ. Хөөргөхөөс өмнө техникийн бэлэн байдал, төслийн хэрэгжилт, зардлыг дахин үнэлж, бүтээн байгуулах шатанд оруулах эсэхийг шийднэ. Дурангийн зорилго нь хүйтэн, тоостой орчноос ирэх алсын хэт улаан туяаны цацрагийг хэмжих юм.

Caltech-ийн төслийн танилцуулгад PRIMA-г 1.8 метрийн хөргөлттэй дуран, PRIMAger зураглагч, FIRESS спектрометрээр 24–235 микрометрийн долгионд ажиглалт хийхээр төлөвлөж, Калифорни дахь JPL дуранг бүтээн ажиллуулж, IPAC түүхий өгөгдлийг хүлээн авч боловсруулан архивлахаар заажээ. Энэ муж нь James Webb сансрын дурангийн хэмждэг долгионы төгсгөлтэй бага зэрэг давхцах боловч түүнээс урт долгионд хүрнэ. Радио дурангийн ажиглалттай хамтатгавал ижил биетийн тоос, хий, дулааны цацрагийн тухай өөр өөр мэдээллийг холбох боломжтой.

Webb-ийн цаана ямар долгион үлддэг вэ?

PRIMA-ийн судлах орон зайг багажийн долгионы хүрээ хамгийн тодорхой харуулна. NASA-ийн Webb дурангийн техникийн үзүүлэлтэд түүний хамрах хүрээг 0.6–28.5 микрометр гэж өгсөн байдаг. PRIMA үүний урт долгионы захад хүрч, алсын хэт улаан туяа руу үргэлжлэхээр төлөвлөгджээ. Ийм цацраг нь Webb-ийн багажийн хэмжих хүрээнээс гаднах хүйтэн материалын тухай мэдээлэл өгнө.

Webb тоосон үүлний цаадах од, гариг бүрэлдэх бүсийг өөрийн ажиглах мужид аль хэдийн судалж чадна. Харин тэр мужийн гаднах алсын хэт улаан туяаны цацрагийг түүний багаж хэмжихгүй. PRIMA-гийн амлаж буй шинэ мэдээлэл энэ ялгаанд оршдог: ижил бүсээс ирэх, Webb-ийн зураг болон спектрт багтахгүй урт долгионы дохиог нэмж авах юм. Хоёр дуран ижил биетийн өөр өөр шинжийг хэмжих тул ажиглалтууд нь харилцан нөхнө.

Радио дурангууд цахилгаан соронзон долгионы илүү урт хэсгийг ажигладаг. PRIMA-ийн алсын хэт улаан туяаны муж одоогийн сансрын хэт улаан туяаны дурангууд болон радио ажиглалтын хоорондох завсрыг нөхөхөөр төлөвлөгдсөн. Нэг тоостой үүл эсвэл галактикийн долгионы өөр өөр хэсгийг хамтатган судалбал түүний бүрэлдэх хэсгүүдийн тухай илүү бүрэн мэдээлэл авах нөхцөл бүрдэнэ. Энэ нь ирээдүйн ажиглалтын зорилго бөгөөд PRIMA-аас шинжлэх ухааны хэмжилт хараахан гараагүй байна.

Хүйтэн дуран, хоёр багажийн үүрэг

Алсын хэт улаан туяаны сул дохиог барихад дурангийн өөрийн дулаан том саад болдог. Дулаан төхөөрөмж өөрөө хэт улаан туяа ялгаруулбал сансраас ирэх бүдэг цацраг түүний ард дарагдана. Иймээс PRIMA-ийн дуран, мэдрэгчийг гүн хөргөж, хэмжилтийн дулааны шуугианыг бууруулахаар төлөвлөжээ. Энэ нь хүйтэн, тоостой орчны ялгаралтыг бүртгэхэд шаардлагатай инженерийн үндсэн шийдэл юм.

PRIMAger тэнгэрийн өргөн хэсгийг зураглан, гэрлийн туйлшралыг хэмжих зориулалттай. Туйлшрал нь гэрлийн хэлбэлзлийн чиглэлийн тухай мэдээлэл өгдөг бөгөөд тоостой бүсийн бүтцийг судлахад хэрэг болно. FIRESS харин ирсэн гэрлийг долгионы уртаар нь задалж, спектрийн онцлогийг ялгана. Зураглагчийн гаргах тархалтын мэдээлэл болон спектрометрийн нарийвчилсан хэмжилт нэг бүсийг хоёр талаас нь шинжлэх боломж олгоно.

Мэдрэгчийн технологи энэ төлөвлөгөөний гол хэсэг. Caltech, JPL-ийн хамтарсан багийн бүтээсэн хэт мэдрэмтгий илрүүлэгчийн туршилтын загваруудыг нислэгт хэрэглэхэд бэлэн гэж үнэлсэн ч дурангийн бүх системийг бүтээн ашиглалтад оруулах шийдвэр тусдаа гарна. Мэдрэгчээс гадна хөргөлт, багаж, сансрын хөлгийн ажиллагааг нэг зураг төсөлд уялдуулах шаардлагатай. Энэ ажлын явц дараагийн баталгаажуулах тоймд үнэлэгдэх хүчин зүйлсийн нэг болно.

Хүйтэн орчлонгоос ямар мэдээлэл авах вэ?

PRIMA од, гаригийн тогтолцоо бүрэлдэх тоостой бүсүүдийг судлахаар төлөвлөгдсөн. Ийм орчинд харагдах гэрэл тоосонд халхлагдах боловч шингэсэн энергийн нэг хэсэг нь урт долгионы цацраг болж гарна. Түүнийг хэмжсэнээр од үүсэх орчинд материал хэрхэн тархаж, дулаарч байгаа талаар Webb-ийн ажиглалтаас өөр мэдээлэл цуглуулах боломжтой. Төлөвлөгөөнд нарны аймгаас гаднах гаригийн агаар мандал, нарны аймгийн биетүүдийг судлах зорилт ч багтсан.

Галактикийн хэмжээнд судлаачид тоос, хүнд элементүүд хэрхэн хуримтлагдсан, галактик болон төвийн хар нүхний өсөлт хэрхэн холбоотойг тогтоохыг зорьж байна. Хий гадагш урсах үзэгдлийг спектрийн мэдээллээр ажиглавал галактик дотор материал хэрхэн шилжиж байгааг шинжлэх боломж нээгдэнэ. Эдгээр нь төслийн шинжлэх ухааны асуултууд бөгөөд хариу нь дурангийн бодит ажиглалт эхэлсний дараах өгөгдлөөс хамаарна.

Ажиглалтын үнэ цэн өгөгдлийг судлаачдад ашиглаж болох хэлбэрт хүргэхээс мөн шалтгаална. IPAC ажиглах хугацааны хуваарь, багажийн тохируулга, өгөгдөл боловсруулалт, архивыг хариуцахаар төлөвлөсөн. Түүхий дохиог тохируулж боловсруулснаар өөр өөр хугацаанд авсан хэмжилтийг харьцуулж, дараагийн судалгаанд ашиглах суурь бүрдэнэ. Өгөгдөл Infrared Science Archive-д хадгалагдаж, ажиглалтын хугацааны дийлэнхийг эрдэмтдийн саналын шалгаруулалтаар хуваарилахаар тооцжээ.

Нислэгийн өмнөх шийдвэр

Одоогийн сонголт төслийг урьдчилсан зураг төсөл, технологийн хөгжүүлэлт рүү оруулсан. Энэ шатанд дуран, багаж, сансрын хөлгийн шийдлүүдийг хамтад нь боловсруулж, шинжлэх ухааны зорилгоо төлөвлөсөн зардал, хуваариар биелүүлэх боломжтой эсэхийг тогтооно. Дараа нь баталгаажуулах тойм техникийн, хөтөлбөрийн болон санхүүгийн явцыг үнэлж, хэрэгжүүлэх дараагийн шатанд шилжих эсэхийг шийдэх ёстой.

Хөөргөх зорилтот жил нь эдгээр шийдвэр амжилттай гарч, бүтээн байгуулалт төлөвлөсний дагуу үргэлжилнэ гэсэн нөхцөлтэй. Нислэгийн дараах шинжлэх ухааны ажиллагааг мөн төлөвлөсөн боловч өнөөгийн шийдвэр сансарт хэмжилт эхлүүлэх зөвшөөрөл биш. Дараагийн тодорхой босго бол баталгаажуулах тойм: түүний дүн PRIMA-ийн зураг төсөл хэрэгжүүлэх шатанд хүрсэн эсэх, нислэгийн хуваарь хэр бодитойг харуулна.