Echipa de inginerie a NASA detaliază arhitectura misiunii Habitable Worlds Observatory
Descoperirea unei lumi asemănătoare Pământului dincolo de Sistemul Solar rămâne obiectivul principal al cercetării exoplanetelor, iar domeniul a cunoscut progrese tehnologice remarcabile de la confirmarea primului exoplanet care orbitează o stea similară Soarelui, în 1995. Deși astronomii au reușit să observe direct unii exoplanete, imagistica directă a planetelor de tip Pământ în jurul stelelor de tip solar rămâne o provocare majoră, în primul rând pentru că aceste planete sunt extrem de slab luminoase în comparație cu stelele lor gazdă și apar foarte aproape de acestea pe cer.
O misiune propusă, Habitable Worlds Observatory (HWO), ar putea accelera progresul nu doar în observarea, ci și în obținerea de imagini directe ale exoplanetelor de tip Pământ. Deși HWO se află în lucru de aproximativ zece ani, lansarea sa nu este programată mai devreme de anii 2040. Între timp, cercetătorii dezvoltă noi concepte de inginerie pentru acest telescop mult așteptat.
Aceste concepte au fost prezentate într-un studiu publicat în iunie 2026 în Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems și ar putea susține dezvoltarea HWO cu mult înainte de lansare. Cercetătorii au introdus concepte de inginerie numite Exploratory Analytic Cases (EAC), concepute pentru a echilibra cerințele obiectivelor științifice cu nevoile de inginerie. Scopul studiului a fost de a analiza primele trei dintre cele cinci EAC privind proiectarea arhitecturii HWO, cu accent pe tipul de telescop, dimensiunea acestuia și necesitatea unei configurații on-axis sau off-axis.
Dimensiunea telescopului include diametrul oglinzii în metri, iar tipul de telescop se referă la proiectarea oglinzii și a diafragmei, studiul concentrându-se pe variantele inscribed, circumscribed, rotundă și cu diametru exterior. Varianta inscribed include măsurarea interioară de referință, în timp ce circumscribed include regiunea exterioară măsurată care susține un set de oglinzi. O oglindă rotundă este exact ceea ce sugerează numele, iar o oglindă cu diametru exterior desemnează măsurarea maximă de la o margine la cealaltă. Diferența dintre configurația on-axis și cea off-axis constă în faptul că prima are toate componentele în câmpul vizual al luminii incidente, obstrucționând o parte a imaginii, în timp ce a doua are toate componentele în afara câmpului vizual, rezultând o imagine neobstrucționată.
Pentru EAC, cercetătorii au proiectat EAC1 cu o configurație off-axis de 6 m inscribed / 7,2 m circumscribed, EAC2 cu o configurație off-axis cu oglindă rotundă de 6 m și EAC3 cu o configurație on-axis cu diametru exterior de 8 m. În final, cercetătorii au preferat configurația off-axis, pentru a permite operațiuni mai bune de colectare a luminii, și s-au concentrat pe o diafragmă mai mare, care să asigure o suprafață mai mare de colectare a luminii.
O altă considerație de proiectare recomandată de cercetători a fost legată de proprietățile termice, care influențează colectarea luminii și funcționarea generală a telescopului. Acest aspect este deosebit de relevant pentru instrumentul coronagraf (CI), care blochează strălucirea stelei, permițând imagistica directă a exoplanetelor aflate pe orbită.
Studiul notează că echipa de inginerie a sistemelor (SET), formată din membri ai centrelor NASA și ai JPL, a finalizat cu succes arhitecturile de proiectare pentru EAC 1-3 și a dezvoltat modelarea end-to-end pentru EAC1. Echipa a fost creată pentru a sprijini explorările de proiectare și formularea cerințelor tehnologice. Folosind practici bazate pe modele, derivate din experiența misiunii JWST și îmbunătățite de experiența misiunii Roman, echipa a dezvoltat mai multe instrumente pentru studii parametrice de proiectare și analize comparative. În paralel, modelele au fost partajate cu parteneri din industrie pentru a sprijini eforturile lor de maturizare tehnologică și studiile independente de arhitectură.
Deși HWO nu este programat să fie lansat mai devreme de anii 2040, obiectivele sale științifice rămân neschimbate, iar telescopul este destinat să înlocuiască James Webb Space Telescope ca principal telescop spațial. Scopul principal al HWO va fi obținerea de imagini directe ale exoplanetelor de tip Pământ, iar proiectele și obiectivele conturate astăzi vor influența aceste ținte științifice și operațiunile telescopului, pentru a stabili dacă Pământul este singura planetă habitabilă și dacă suntem singuri în univers.
