STIINTA

Astronomii cer un nou telescop spațial masiv pentru a găsi următorul Pământ

Astronomii americani cer dezvoltarea unei noi suite de telescoape spațiale grandioase care să poată privi în atmosferele planetelor dincolo de Sistemul nostru Solar, să asculte găurile negre care sună pe măsură ce se formează în Univers și să privească înapoi în timp. când galaxiile au apărut pentru prima dată. Totul face parte dintr-o strategie ambițioasă pe termen lung de a crea următoarea generație de instrumente pentru a studia cele mai îndepărtate zone ale spațiului, cu speranța de a lansa aceste nave spațiale în anii 2030 și 2040.

Astronomii și-au prezentat viziunea pentru acest viitor într-un raport cunoscut sub numele de Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics, publicat astăzi de Academiile Naționale de Științe. Compilat la fiecare 10 ani, după întâlniri și dezbateri ample, sondajul este în esență o listă de dorințe, care detaliază misiunile cu cea mai mare prioritate pe care astronomii le-ar dori ca NASA să le construiască în următorul deceniu. Studiile deceniale din trecut au condus la formarea unora dintre cele mai întreprinzătoare misiuni ale NASA, cum ar fi telescopul spațial Hubble, aflat în prezent pe orbită în jurul Pământului, și telescopul spațial James Webb, sau JWST, care urmează să se lanseze în spațiul adânc înainte. sfarsitul anului.

De obicei, în raportul lor, astronomii vor oferi o listă de misiuni pe care le-ar plăcea cel mai mult să le vadă înainte, clasate în ordinea priorităților. Anul acesta, recomandările sunt puțin diferite. Similar cu sondajele anterioare, noul sondaj recomandă construirea unui mare telescop spațial „amiral” – un uriaș care poate vedea lumina infraroșie, optică și ultravioletă în atmosferele planetelor care sunt de 10 miliarde de ori mai slabe decât stelele pe care le orbitează, căutând semne. de viață. Dar raportul recomandă, de asemenea, dezvoltarea a două telescoape mai mici – unul care vede raze X și unul care vede în infraroșu îndepărtat – aproape simultan, în timp ce se investește în diverse telescoape terestre și misiuni spațiale deja în dezvoltare. Ei numesc această conductă „Programul de maturizare a tehnologiei și misiunii Marii Observatoare” și ar avea ca rezultat construirea mai multor nave spațiale împreună.

În acest fel, peste câteva decenii, astronomii vor avea o întreagă flotă de telescoape spațiale noi, oferind cea mai cuprinzătoare imagine vreodată a Universului la distanță. Mulți din comunitatea științifică sunt încântați de această idee. „Echipa Decadal a făcut față provocării”, spune Heidi Hammel, vicepreședintele pentru știință la Asociația Universităților pentru Cercetare în Astronomie, un consorțiu de instituții academice care operează telescoape majore. The Verge într-un e-mail. „Ei au prezentat știința minunată și au făcut alegeri îndrăznețe, atât pentru instalațiile de la sol, cât și pentru cele spațiale. Sunt atât de fericit acum.”

Căutarea unui alt pământ

Cel mai mare obiectiv stabilit în Decadal Survey – și prioritatea telescopului său spațial emblematic – este găsirea și catalogarea lumilor dincolo de Sistemul nostru Solar. Primele dintre aceste planete îndepărtate, cunoscute sub numele de exoplanete, au fost descoperite abia la începutul anilor 1990. De atunci, astronomii au catalogat alte mii, transformând complet înțelegerea noastră despre cosmos. Acum că știm că exoplanetele sunt comune, oamenii de știință caută una – sau mai multe – care ar putea fi casa vieții extraterestre.

Citeste si  Lansarea SpaceX Crew-1: ora de începere, fluxul live și modul de urmărire a zborului

Problema este că studiul exoplanetelor este incredibil de dificil. Aceste lumi sunt extrem de îndepărtate, de obicei orbitează în jurul unor stele foarte strălucitoare care le copleșesc în lumină și le spală. Asta îi împiedică pe astronomi să vadă exoplanetele în mod direct. În schimb, oamenii de știință trebuie deduce prezența lor, fie privind fix la o stea îndepărtată și așteptând ca aceasta să se estompeze puțin – un semn că o lume minusculă trece prin fața ei, blocându-i lumina – sau măsurând cât de îndepărtate se clătinesc stelele din cauza atracției gravitaționale a unui planeta din apropiere.

Dar doar să știi că există o exoplanetă nu este suficient pentru a răspunde la întrebarea supremă: suntem singuri? Astronomii sunt disperați să se uite în atmosferele acestor lumi îndepărtate pentru a vedea dacă ar putea să semene cu a noastră. Punctul culminant al descoperirii unei exoplanete ar fi găsirea unei exoplanete cu gazele potrivite în atmosfera sa, parcate în zona locuibilă a unei stele asemănătoare Soarelui – un loc în care nu este prea cald și nici prea rece, permițând apei să se acumuleze pe suprafața planetei. . Dar nu vom descoperi niciodată asta dacă rămânem blocați să urmărim stelele care se întunecă și se scutură.

Cu un telescop spațial uriaș care prezintă o antenă de 20 de picioare (6 metri) care poate vedea în tipuri de lumină strălucitoare, astronomii cred că vor putea vedea în sfârșit o abundență de exoplanete direct, inclusiv pe cele care sunt prea slabe. sa te uiti acum. În acest fel, am putea găsi geamănul Pământului și poate chiar să confirmăm existența vieții pe acesta. „Ne concentrăm specificul în jurul realizărilor științifice pe care vrem să le vedem să se întâmple”, spune Keivan Stassun, profesor de fizică și astronomie la Vanderbilt și unul dintre membrii comitetului care au scris noul Studiu decenial. The Verge. „Vrem să descoperim Pământul. Vrem să descoperim lumi locuibile. Aceasta este o prioritate științifică specifică.”

O redare artistică a cum ar putea arăta telescopul HabEx
Imagine: NASA/JPL

Pentru a proiecta acest nou telescop gigant, inginerii se vor baza probabil din două idei de observatoare propuse care au fost deja schițate în detaliu. Înainte de a finaliza studiul decenal, patru echipe de oameni de știință au venit cu patru propuneri diferite pentru telescoape spațiale, oferind un cadru pentru cum ar putea arăta viitoarele misiuni emblematice. Două dintre cele patru echipe, LUVOIR și HabEx, au propus telescoape care ar putea căuta lumi locuibile. HabEx a cerut un plan îndrăzneț pentru a construi o umbra stelară, care să zboare în fața telescopului și să blocheze lumina stelelor îndepărtate, făcând exoplanetele lor mai ușor de văzut. LUVOIR a cerut un telescop spațial monstru care să semene un pic cu viitoarea navă spațială JWST a NASA, modernizată la extrem. Bugetul propus de HabEx s-a situat între 8 și 10,5 miliarde de dolari, potrivit noului sondaj, în timp ce cel al lui LUVOIR a fost de 17 miliarde de dolari.

Sondajul decenial nu recomandă construirea nici HabEx sau LUVOIR în mod specific. Raportul notează că HABEx nu a fost destul de ambițios în domeniul de aplicare și că LUVOIR a fost puțin peste cap în ceea ce privește bugetul. În schimb, raportul stabilește pur și simplu ce vrea comunitatea astronomică să facă aceste telescoape do, care ar trebui să contribuie la informarea designului lor final. Cercetătorii care au lucrat la aceste proiecte sunt destul de fericiți de decizie.

Citeste si  Vaccinul COVID-19 cu o singură injecție este popular în locurile de vaccinare

„Este absolut uimitor”, spune Scott Gaudi, profesor de astronomie la Universitatea de Stat din Ohio și președinte co-comunității pentru studiul HabEx. The Verge. „Este cel mai bun rezultat posibil la care aș fi putut spera, nu doar pentru mine, ci și pentru toți oamenii care au lucrat la aceste concepte mari de misiune.”

Mai mult de un mare observator

Căutarea de lumi locuibile nu este singurul obiectiv al comunității astronomice pentru următorii 10 ani. De asemenea, vrea să afle mai multe despre cele mai dense obiecte din Universul nostru, cum ar fi găurile negre și stelele neutronice, și despre evenimentele cataclismice care le dau naștere. Astronomii doresc, de asemenea, să poată privi în interiorul galaxiilor îndepărtate chiar pe măsură ce se formează pentru a afla mai multe despre modul în care evoluează și dau naștere a milioane de noi stele.

1639401439 755 Astronomii cer un nou telescop spatial masiv pentru a gasi

O redare artistică a unei găuri negre, înconjurată de un disc învolburat de gaz fierbinte și plasmă
Imagine: NASA

Este mult de realizat, motiv pentru care sondajul decenal necesită mai mult decât o nouă navă spațială. Autorii spun că adăugarea unui telescop cu raze X și a unui telescop cu infraroșu îndepărtat va fi cea mai bună modalitate de a realiza toate aceste sarcini. Pentru a obține tot ce își doresc, autorii raportului propun ca planificatorii misiunilor să înceapă imediat dezvoltarea marelui telescop de vânătoare de exoplanete, schițând exact tehnologiile de care vor avea nevoie pentru a începe construirea navei spațiale. Dacă acest proces decurge bine în următorii cinci ani, atunci va fi timpul să începem proiectarea telescopului cu raze X și a telescopului în infraroșu îndepărtat. Toate aceste vehicule pot fi apoi dezvoltate și construite aproximativ în același timp. Cele două telescoape mai mici ar costa între 3 și 5 miliarde de dolari și ar fi lansate în anii 2030, în timp ce telescopul mai mare ar costa aproximativ 11 miliarde de dolari și ar fi lansat la mijlocul anilor 2040.

Pare un plan îndrăzneț, mai ales că telescoapele spațiale depășesc de obicei bugetul. Următorul mare telescop spațial al NASA, JWST, trebuia inițial să fie lansat încă din 2007 și a costat mai puțin de 1 miliard de dolari. Acum, este programat să fie lansat în decembrie, iar bugetul său total a crescut la 9,7 miliarde de dolari. Un alt observator spațial la care lucrează în prezent NASA, Telescopul Spațial Nancy Grace Roman (denumit anterior WFIRST), s-a luptat și el cu creșterea costurilor, atât de mult încât administrația Trump a încercat să anuleze proiectul. Ambele telescoape au fost considerate misiuni cu cea mai mare prioritate în studiile anterioare deceniale.

Comitetul care a scris raportul decenial susține că face aceste recomandări cu acele lecții învățate. În primul rând, susține că multe dintre tehnologiile necesare pentru ca JWST să funcționeze pur și simplu nu existau atunci când a fost conceput telescopul. „Făcând acea invenție și maturizare tehnologică și testare și inginerie – a durat mult timp”, spune Stassun. „Și când lucrurile durează mult, sunt scumpe.” El are speranța că, începând acum cu proiectele telescopului mare, astronomii nu vor fi la fel de uimiți de tehnologiile pe care vor trebui să le creeze.

Citeste si  Elizabeth Holmes a angajat o grămadă de experți ca să-i poată ignora

Stassun susține, de asemenea, că abordarea de dezvoltare eșalonată va permite planificatorilor misiunii să facă check-in-uri din când în când pentru a vedea cum evoluează lucrurile. Dacă o misiune scapă de sub control, atunci poate fi întreruptă sau modificată, în timp ce celelalte rămân în dezvoltare. În acest fel, nu există o misiune care să absoarbă toată energia – și banii – în cameră, așa cum a făcut-o JWST. Cea mai mare parte a bugetului pentru astrofizică al NASA a fost dedicat JWST în cei mai importanți ani de dezvoltare ai săi, ceea ce a făcut mai dificil pentru proiectele mici să obțină finanțare semnificativă.

1639401439 546 Astronomii cer un nou telescop spatial masiv pentru a gasi

Nava spațială JWST a NASA, înaintea lansării sale în decembrie
Imagine: NASA/Chris Gunn

Ar putea fi o vânzare grea către Congres, care în cele din urmă determină bugetul NASA și a fost critic față de costurile de balonare ale JWST. Dar oamenii de știință sunt optimiști. Bugetul pentru știință al NASA are a crescut în ultimele decenii, iar Gaudi crede că oamenii vor fi inspirați de ceea ce ne-ar putea spune aceste viitoare telescoape. „Am venit la Congres și poporul american spunând: „Uite, aceasta este știință fantastică care poate răspunde la întrebările uriașe care vor inspira generațiile viitoare”,” spune Gaudi. „Și necesită o creștere modestă a bugetului de dezvoltare a astrofizicii. Cred că putem face acest caz.”

„NASA așteaptă cu nerăbdare să revizuiască recomandările în detaliu și apreciază comitetul de conducere și panelurile pentru munca lor dedicată de a furniza acest raport”, a scris agenția spațială într-o declarație după publicarea raportului. „Sondajul va informa un nou capitol convingător în știința astrofizică”.

Sondajul decenal cere mai mult decât doar clădire telescoape. Autorii doresc să se asigure că oamenii care lucrează la aceste proiecte sunt protejați. Raportul solicită o strategie de diversitate și incluziune pentru aceste misiuni, una care ar face din hărțuire și discriminare o formă de conduită științifică greșită – o mișcare care ar putea pune capăt carierei. Și doresc, de asemenea, ca echipele de misiune să fie mai atente la modul în care munca lor afectează comunitățile indigene și mediul. De exemplu, autorii sugerează astronomii să adopte conferințe de la distanță pe termen lung pentru a-și reduce emisiile de carbon din zbor.

Mai este un drum lung pentru a transforma aceste vise în realitate. Dar deocamdată, astronomii sunt încântați de ceea ce arată ca a viitor luminos. „Ne aflăm în pragul unei noi epoci de aur a descoperirilor, atât pe sol, cât și în spațiu: am putea găsi cu adevărat dovezi pentru viața pe altă planetă?” spune Hammel. „Acest raport – fidel numelui său – prezintă căi solide pentru a răspunde la această întrebare, iar noi putem fi generația care îi răspunde.”

Actualizare 4 noiembrie, 11:30 ET: Articol actualizat cu citate de la NASA.

Articole Similare

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Back to top button