Fejlesztési munka áttekintéssel

Az, aki egy olyan űrteleszkópot tervez, mint az Euclid, pontosan egy indítási kísérlettel rendelkezik. Ahhoz, hogy technológiát működtessen az űrbeli körülmények között, a Max-Planck-Gesellschaft kutatóinak és mérnöki csapatainak nagy kihívásokat kellett leküzdeniük. Optikai komponenseket és az eszközök részeit fejlesztették ki a fedélzeten, és jelenleg az adatok hibátlan feldolgozásával foglalkoznak. Az, hogy évekig tartó tervezés során néha valami rosszul sül el, azt demonstrálja, hogy az Euclid feszegeti a korábban elérhető határokat.

A pillanat, amikor az Euclid űrteleszkóp első képeit a Földre küldte, évtizedes kutatás és technológiai fejlesztés előzte meg. Részt vettek benne a Heidelbergi Max-Planck-Institut für Astronomie és a Garchingi Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik kutatói és mérnökei is. Ők az Euclid-konszorcium részei, amely 17 ország kutatóintézeteiből áll. És ők fejlesztették és építették meg a teleszkóp két eszközét, az optikai kamerát (VIS, Visible Instrument) és a közeli infravörös kamerát (NISP, Near-Infrared Spectrometer and Photometer). Egy másik csapat a két Max-Planck-Institutból most közösen biztosítja a teleszkóp működését, valamint a szállított adatok logisztikáját és minőségét.

Egyedülálló

Az Euclid egy olyan tengelyen helyezkedik el, amely a Nap és a Föld között húzódik, a Föld mögött, és innen vizsgálja a látható égbolt nagy részét távoli galaxisok után kutatva. Itt, a Föld atmoszférájától távol, semmi sem zavarja a sötét és változatos univerzumra való rálátást. A teleszkóp egyedülálló. „Együtt fejlesztettük ki a legnagyobb optikai lenceszemcséket, amelyek valaha is egy tudományos űrmisszióban használtak” – mondja Frank Grupp, a Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik vezető tudósa és a Ludwig-Maximilians-Universität munkatársa. Négy lencse, legfeljebb 18 centiméter átmérővel és 2,5 kilogramm súllyal, ilyen még soha nem volt.

Az NISP műszer három színszűrője is rekordokat dönt. „Ők a legnagyobb infravörös szűrők minden eddigi csillagászati űrmisszióban” – mondja Knud Jahnke, a Max-Planck-Institut für Astronomie kutatója, aki a szűrőket a gyártóiparral együtt fejlesztette ki. Az Euclid kamerarendszere egy olyan képet rögzít, amely nagyjából akkora, mint a teljes Hold, így mintegy 250-szer nagyobb, mint a Hubble Deep Field, a Hubble űrteleszkóp egyetlen felvétele, egy szűk ablak, amelyen keresztül több ezer távoli galaxis volt látható.

A nagy látószög és a nagy optika egymást feltételezik. Céljuk, hogy mindössze hat év alatt szinte az egész saját galaxisunkon túli látható eget nagy felbontásban és részletgazdagsággal fényképezzék, miközben milliárd galaxisról készítenek háromdimenziós térképet. A cél: megválaszolni, hogyan alakult ki az univerzum, és milyen szerepet játszott benne a sötét anyag és a sötét energia.

Percnyi várakozás

A sok év alatt, amikor a teleszkóp eszközeit szigorú tisztasági körülmények között gondosan összeszerelték, az Euclid 2023. július 1-jén, a Falcon 9 rakéta hangos zajával indult el a Cape Canaveral űrközpontból. Frank Grupp emlékszik: „Amikor éreztem a hajtóművek vibrálását a hasamban és a mellkasomban, arra gondoltam, hogy az én lencséim, amelyek mindössze 60 méterre voltak a hajtóművektől, sokkal erősebb rázkódásnak voltak kitéve”. Ennek ellenére bizakodó volt, és tudta, hogy a látásmód ellenáll majd.

„A mechanika nagy része két percig képes ellenállni a start során fellépő extrém erőhatásoknak” – mondja Knud Jahnke. A nagyobb meghibásodások csak a tervezés kezdeti szakaszában fordultak elő. „Eleinte egy első lencsedizájnunk felrobbant a tesztpadon. Ez fájt. Könnyű volt, de az anyag miatt törékeny. Tanultunk belőle” – mondja Frank Grupp. „A kudarc érzékeny téma, de fontos. A hibák nyílt kommunikációja és a bizalom a fejlesztés során kulcsfontosságú volt: „Nagyon jó volt, hogy problémákat mindig nyíltan lehetett megvitatni, és egymásban megbízva dolgoztunk.”