Запущен телескоп «Нэнси Грейс Роман» для охоты за тёмной энергией, тёмной материей и экзопланетами

30 августа 2026 года в 7:26 утра по восточному времени с площадки 39A Космического центра Кеннеди во Флориде ракета Falcon Heavy компании SpaceX вывела в космос обсерваторию NASA имени Нэнси Грейс Роман. Через 1 час 23 минуты после старта подтвердилось раскрытие солнечных панелей и солнцезащитного экрана. Запуск состоялся примерно на девять месяцев раньше первоначального графика; стоимость проекта — порядка 4,3 млрд долларов.

Около трёх месяцев аппарат будет добираться до второй точки Лагранжа (L2) — области примерно в 1,6 млн км от Земли, вчетверо дальше Луны, где уже работает телескоп «Джеймс Уэбб». Там гравитация Солнца и Земли удерживает аппарат в устойчивом положении, а Земля и Солнце всё время остаются с одной стороны — их можно закрыть одним экраном и держать оптику в холоде и темноте.

Зеркало «Романа» — 2,4 метра, как у «Хаббла», но поле зрения примерно в 200 раз шире. Главный прибор — инфракрасная камера на 300 мегапикселей (18 матриц 4K); второй, коронограф, — демонстратор технологии прямой съёмки планет размером с Юпитер. Обзор неба пойдёт примерно в 1000 раз быстрее, чем у «Хаббла»: около 1,4 терабайта данных в сутки, порядка 500 терабайт в год. Первые снимки ожидаются в начале 2027 года, основная миссия рассчитана на пять лет. За это время рассчитывают увидеть более двух миллиардов галактик и найти тысячи новых экзопланет.

Что такое тёмная материя

Ещё в 1930-х Фриц Цвикки заметил: галактики в скоплении Волос Вероники движутся слишком быстро — видимого вещества не хватает, чтобы удержать их вместе, скопление должно было давно разлететься. В 1970-х Вера Рубин показала то же самое на отдельных галактиках: их окраины вращаются почти так же быстро, как центральные области, хотя по законам тяготения должны отставать — как далёкие планеты отстают от Меркурия. Похоже, галактика погружена в невидимое гало вещества, которое не светится, не поглощает свет и вообще никак себя не проявляет — кроме притяжения. Это и назвали тёмной материей. На неё приходится около 27% содержимого Вселенной — впятеро больше, чем на всё обычное вещество звёзд, планет и межзвёздного газа (около 5%). Что это за частицы, до сих пор неизвестно: десятилетия прямых поисков в подземных детекторах результата не дали. Взвешивать её приходится косвенно — по гравитационному линзированию: массивный сгусток на пути света искривляет пространство и слегка растягивает изображения далёких галактик, будто мы смотрим сквозь неровное стекло. Именно эти микроскопические искажения формы у миллиардов галактик и будет измерять «Роман», строя карту распределения невидимой массы.

Что такое тёмная энергия

В конце 1990-х выяснилось, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется всё быстрее — хотя гравитация вещества, в том числе тёмной материи, должна была бы тормозить разлёт. «Тёмной энергией» назвали неизвестную причину этого ускорения. На неё приходится около 68% всего содержимого Вселенной, но что это такое — свойство самого пространства, новое поле или признак того, что теория гравитации Эйнштейна неполна, — неизвестно. Стоит различать две загадки: тёмная материя стягивает, тёмная энергия расталкивает; общее у них только то, что обе невидимы и обнаружены по гравитационным эффектам. Увидеть тёмную энергию напрямую нельзя, о ней судят по тому, как менялся темп расширения. Отсюда и метод «Романа»: измерить расстояния и скорости миллиардов галактик в разные эпохи и сравнить с предсказаниями теорий.

Что такое экзопланеты

Это планеты у других звёзд, за пределами Солнечной системы. Первую у обычной звезды нашли в 1995 году, сейчас их известно около шести тысяч. Почти все обнаружены косвенно: планета либо чуть затемняет звезду, проходя по её диску (транзит), либо слегка раскачивает её своим тяготением. «Роман» сделает ставку на третий способ — гравитационное микролинзирование: когда планета вместе со своей звездой проходит перед более далёкой звездой, её тяготение искривляет свет и на короткое время работает как линза, давая характерную вспышку. Тот же эффект, что помогает взвешивать тёмную материю, только в миниатюре. Метод не требует, чтобы планета была близко к своей звезде или чтобы её орбита была повёрнута к нам ребром, поэтому «Роман» способен добраться до планет, которые остальные способы пропускают: далёких, холодных и вовсе одиноких — выброшенных из своих систем и летящих сквозь Галактику без звезды.

Кто такая Нэнси Грейс Роман (1925–2018)

Она решила стать астрономом в седьмом классе — и почти все взрослые вокруг сочли это ошибкой. Учительница, у которой она попросила разрешения взять второй курс алгебры вместо латыни, спросила с презрением: «Какая девушка вместо латыни выберет математику?» Роман выбрала математику. Диплом Суортмор-колледжа (1946), докторская степень Чикагского университета (1949), шесть лет исследований состава звёзд, затем радиоастрономия в Военно-морской исследовательской лаборатории — и в 1959 году, за считаные месяцы после создания NASA, приглашение возглавить в агентстве всю космическую астрономию. Она стала первым главным астрономом NASA и первой женщиной на руководящей должности в агентстве.

Дискриминация никуда не делась и там: по её собственным словам, ей приходилось ставить перед фамилией «доктор», «иначе я не могла пробиться дальше секретарей». Роман фактически с нуля построила программу космических наблюдений — серию орбитальных обсерваторий OAO, ультрафиолетовый телескоп IUE, — а в середине 1960-х собрала комитет по проекту большого космического телескопа и много лет выбивала под него поддержку NASA и Конгресса. Главный научный сотрудник проекта Эд Уайлер назвал её за это «матерью Хаббла». После ухода из NASA в 1979 году она преподавала, работала консультантом и до последних лет ездила по школам рассказывать детям про астрономию. Умерла 25 декабря 2018 года в возрасте 93 лет. Телескоп, названный её именем, продолжает ровно ту линию, которую она начала: то же 2,4-метровое зеркало, что у «Хаббла», — но со взглядом в 200 раз шире.