نخستین پرتوها: تصاویر آزمایشی تلسکوپ رومن ناسا فضایی

یک درخشش کم‌نور به‌شکل دونات. هنوز تصویری صاف و پرداخت‌شده از کهکشان‌های دور نیست. اما کافی است تا ثابت کند دوربین فعال است.

اوایل همین ماه، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا نخستین تصاویر آزمایشی خود را بازفرستاد، یک مرحله مهم که مهندسان آن را «نور نخستین» می‌نامند. ابزار میدان وسیع (WFI)، یک دوربین مادون‌قرمز ۳۰۰ مگاپیکسلی ساخته‌شده برای ثبت پهنه‌های وسیع آسمان، حتی زمانی که آرایه‌ی آشکارسازش در حالت بسته و دور از فوکوس ایده‌آل بود، نخستین فوتون‌های ستارگان را ثبت کرد. نتیجه: هاله‌های محو به‌رنگ سبز، زرد و آبی در برابر زمینه‌ای نرم آبی. جذاب، ناقص و امیدوارکننده.

این تصاویر نشان می‌دهند که ابزار میدان وسیع (WFI) در فضا کار می‌کند.

این حقیقت ساده به‌راحتی به‌دست نیامد. رومن اوایل همین ماه زمین را ترک کرد و سفر ۱.۵ میلیون کیلومتری خود را به نقطه L2 سامانه خورشید-زمین آغاز نمود. در هفته‌های پس از پرتاب، تیم‌ها در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا و مؤسسات شریک، به‌صورت منظم سیستم‌ها را روشن کردند، سخت‌افزار را تا دماهای ایمن سرد کردند و تشخیص‌ها و آزمایش‌های لازم را انجام دادند تا اطمینان حاصل شود تلسکوپ می‌تواند در سرمای عمیق فضا زنده بماند و عمل کند.

مهندسان تقریباً ده روز صبر کردند تا پیش از روشن‌کردن WFI، آشکارسازهای مادون‌قرمز آن — که تقریباً هم‌اندازه‌ی یک لپ‌تاپ هستند — در معرض تنش حرارتی قرار نگیرند. با این حال، دوربین در زمان ثبت قاب‌های آزمایشی هنوز در پیکربندی بسته بود. آن تصاویر ستاره‌ای شبیه دونات دقیقاً همان چیزی است که تیم‌ها در این مرحله انتظار داشتند: آشکارسازها فوتون‌ها را جمع می‌کنند، اما فوکوس و کالیبراسیون دقیق هنوز در پیش است. وقتی رومن هدایت دقیق را فعال کند و ابزار به‌طور کامل کالیبره شود، آن دونات‌های بازیگوش به نقاط تیز و واضح و میدان‌های وسیع و جزئی‌دار تبدیل خواهند شد.

آنچه رومن را غیرمعمول می‌کند، مقیاس آن است. میدان دید مادون‌قرمز آن نزدیک به ۱۰۰ برابر بزرگ‌تر از میدان دید هابل است و برخی اخترشناسان قدرت پیمایش آن را با داشتن صدها هابل که با هم کار می‌کنند، مقایسه کرده‌اند. جایی که وب عمیقاً به لکه‌های باریک آسمان می‌نگرد، رومن مناطق عظیمی را با وضوح بالا جاروب خواهد کرد — ایده‌آل برای نقشه‌برداری ماده تاریک، پیگیری گسترش جهان در طول زمان و جست‌وجوی سیارات فراخورشیدی در میان میلیون‌ها ستاره.

مسیر رسیدن تا اینجا هموار نبود. این مأموریت در سال‌های منتهی به پرتاب تحت فشار بودجه‌ای و تلاطم برنامه‌ای قرار داشت و در مقطعی بقای آن نامشخص بود. با این حال، پیش رفت و زودتر از برنامه‌ی اولیه پرتاب شد. اکنون رومن در یک برنامه راه‌اندازی محتاطانه قرار دارد: تیم‌ها کنترل حرارتی را پایش خواهند کرد، نشانه‌گیری و فوکوس را اصلاح می‌کنند و ابزار میدان وسیع را طی یک توالی کالیبراسیون در هفته‌ها و ماه‌های آینده به وضعیت عملیاتی کامل می‌رسانند.

فعلاً این تصاویر ارزش متفاوتی دارند. آن‌ها تأیید و تشویق هستند. نخستین اثبات فیزیکی‌اند که ابزارهای تلسکوپ، که با دقت روی زمین ساخته و آزمایش شده‌اند، پس از سختی‌های پرتاب می‌توانند نور جمع‌آوری کنند. این تصاویر به دانشمندان اجازه می‌دهد نفس راحت‌تری بکشند و رؤیاهای بزرگ‌تری ببینند.

وقتی کاملاً عملیاتی شود، رومن سه هدف کلی را دنبال خواهد کرد: گشودن راز توزیع ماده تاریک، نقشه‌برداری از چگونگی گسترش کیهان در طول زمان و یافتن و مشخصه‌یابی جهان‌های فراتر از سامانه خورشیدی ما. با سوخت اضافی و یک مسیر کارآمد، مأموریت می‌تواند مدت زمان عملیاتی فراتر از دهه‌ی پایه را تجربه کند — احتمالاً با دو برابر شدن طول عمرش — و آرشیوی طولانی و پربار از پیمایش‌های مادون‌قرمز پهنه‌گستر فراهم آورد.

این نخستین فوتون‌های مات و مبهم فروتنانه‌اند. اما آن‌ها نت‌های آغازین یک سمفونی بزرگ‌ترند که نقشه‌های کیهانی ما را بازنقشه‌کشی خواهد کرد و پرسش‌ها را دربارهٔ چگونگی پدید آمدن جهان و جهان‌های پنهانی که در تاریکی بین ستارگان قرار دارند، تیزتر خواهد نمود.