• Ball Aerospace ha completato l’installazione e l’allineamento del gruppo di elementi ottici nel Wide Field Instrument (WFI).
• Il WFI è uno dei due strumenti scientifici all’avanguarda installati sul Nancy Grace Roman Space Telescope, in costruzione e progettato per essere lanciato nel 2027.
• I test delle componenti ottiche hanno dato buoni risultati, perciò si procede con l’assemblaggio dei prossimi pezzi.

Il Nancy Grace Roman Space Telescope sarà un telescopio di prossima generazione, progettato dalla NASA per svelare i segreti di energia oscura, materia oscura, esopianeti e altri misteri dell’astrofisica a infrarossi. In questi giorni gli ingegneri di Ball Aerospace, uno dei partner industriali del progetto, hanno installato e allineato il gruppo di elementi ottici nel Wide Field Instrument (WFI) del telescopio.

Il Wide Field Instrument (WFI) è una fotocamera multi-banda da 300,8 megapixel nel visibile e nel vicino infrarosso. Fornirà una nitidezza delle immagini 100 volte più grande delle telecamere di imaging su Hubble. Questa parte di ottica contiene otto filtri scientifici, due elementi dispersivi e un elemento “vuoto” (usato per la calibrazione interna) che aiuteranno gli scienziati a risolvere alcuni dei più profondi misteri dell’astrofisica, quando Roman sarà lanciato nel 2027. Al WFI era dedicato il precedente nome del telescopio, Wide Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST).

Come funziona il Wide Field Instrument

La fotocamera del WFI fornirà immagini multi-banda dalla lunghezza d’onda visibile al vicino infrarosso (da 0,48 a 2,30 micrometri). Utilizzerà un filtro a banda larga e sei a banda stretta. Un array di 18 rivelatori, forniti da Teledyne, acquisisce un campo visivo di 0,28 gradi quadrati.

Dopo che la luce è stata riflessa e focalizzata dagli specchi primari e secondari di Roman, passerà attraverso la ruota di elementi ottici del WFI. La luce focalizzata e filtrata raggiungerà poi l’array di rivelatori, dove si creerà un’immagine. A seconda di ciò che gli scienziati stanno cercando, i filtri permetteranno di selezionare specifiche lunghezze d’onda della luce per le osservazioni.

L’ottica del WFI trasporta due elementi dispersivi: un prisma e un grisma (composto da un prisma più un reticolo di diffrazione). Entrambi gli oggetti sono progettati per distribuire la luce dei corpi celesti in diversi colori, così da sfruttare la tecnica della spettroscopia senza fenditura a largo campo. Per esempio, gli astronomi saranno in grado di misurare come migliaia d’intere galassie si muovono nello spazio. Ciò li aiuterà a capire a che velocità si è espanso l’Universo in diversi momenti. In questo modo si potrà individuare la natura della misteriosa energia oscura che sta accelerando l’espansione dell’Universo.

Optimax, Jenoptik e il Goddard Space Flight Center si sono occupati di fabbricare e testare i prismi, per garantire che soddisfino i requisiti di Roman. Il team ha simulato condizioni simili a quelle spaziali in un contenitore sotto vuoto, che ha abbassato la temperatura a circa meno 123 gradi Celsius.

Poiché la maggior parte dei materiali si espande quando viene riscaldata e si comprime quando viene raffreddata, gli ingegneri hanno dovuto confermare che l’ottica funzionerà come previsto alla temperatura operativa super-fredda di Roman. Sia il grisma che il prisma hanno superato il test, con immagini che hanno mostrato una distorsione minima. Gli astronomi utilizzeranno questi componenti per esplorare alcuni dei più grandi misteri dell’Universo.

Per ulteriori informazioni sul telescopio spaziale Roman, questo è il sito dedicato.