Amerykańscy astronomowie chcą gigantycznego teleskopu do polowania na nowe planety podobne do Ziemi

Międzynarodowe Obserwatorium TMT

Co 10 lat amerykańscy astronomowie i astrofizycy publikują nowy raport, który pokieruje następną dekadą badań astronomicznych i astrofizycznych. Dzisiaj Narodowe Akademie Nauk, Inżynierii i Medycyny opublikowały najnowsze, wyznaczając nową trajektorię współczesnej eksploracji kosmosu.

Nazwany Astro2020 dziesięcioletni sondaż opiera się na setkach białych ksiąg i kilkuletnich rozważaniach z ponad 13 podpaneli. 600-stronicowy raport określa trzy kluczowe priorytety naukowe na nadchodzącą dekadę i przedstawia argumenty za inwestowaniem przez Stany Zjednoczone w dwa duże projekty: Giant Magellan Telescope i Thirty Meter Telescope. Raport stwierdza, że ​​bez dużej inwestycji federalnej w USA oba projekty prawdopodobnie ulegną porażce, ale nie mówi, ile nowych inwestycji byłoby wymaganych.

Gabriella Gonzalez , profesor fizyki i astronomii na Louisiana State University, który był również członkiem komitetu sterującego raportu, twierdzi, że raport zawiera wykonalny plan, który uwzględnia zarówno koszty, jak i wsparcie społeczności.

Oto niektóre z największych dań na wynos.

3 kluczowe priorytety naukowe

Wielu ekspertów z przyjemnością dowie się, że wczesne zainteresowanie układami egzoplanetarnymi nie słabnie w najbliższym czasie. Jednym z trzech kluczowych priorytetów naukowych ogłoszonych w tegorocznym raporcie jest identyfikacja i scharakteryzowanie planet podobnych do Ziemi poza naszym Układem Słonecznym.

Dopóki egzoplanety były popularnym tematem dyskusji od ponad dwóch dekad, ten nowy wysiłek skupi się w szczególności na poszukiwaniu światów nadających się do zamieszkania. Życie na Ziemi radykalnie zmieniło atmosferę planety, a naukowcy chcą szukać podobnych sygnatur gdzie indziej, aby ustalić, czy inne planety opracowały odpowiednie komponenty do wspierania złożonego życia.

Powiązana historia

Ta sztuczna inteligencja może przewidzieć 10 lat priorytetów naukowych — jeśli na to pozwolimy

Badanie Dekadal, oczekiwane pod koniec września, nadaje ton nowej erze eksploracji kosmosu. Jeden zespół naukowców chce, aby ankieta wykorzystywała sztuczną inteligencję do prognozowania rozwijających się dziedzin nauki.

Korzystając ze spektroskopii, która bada interakcje materii i światła, astronomowie zaczną teraz badać atmosfery dużych, gorących światów w poszukiwaniu dowodów na biosygnatury lub oznaki życia na innych planetach.

Drugi nowy priorytet ogłoszony w raporcie: dążenie do zrozumienia, co wydarzyło się w najwcześniejszych momentach naszego wszechświata, poprzez badanie natury czarne dziury , białe karły i gwiezdne eksplozje. Dzięki projektom takim jak uruchomienie sondy kosmicznej Interferometru Laserowego, proponowanej sondy kosmicznej, która będzie wykrywać i mierzyć fale grawitacyjne, badania w tej dziedzinie mogą pomóc naukowcom odkryć nową fizykę i pogłębić naszą wiedzę na temat pomiarów astronomicznych.

Trzecim priorytetem będzie próba zajęcia się pochodzeniem i ewolucją galaktyk oraz określenie, w jaki sposób te systemy astronomiczne są ze sobą powiązane. W szczególności naukowcy chcą wykorzystać spektroskopię do badania różnorodnych struktur tworzących środowiska wokół galaktyk.

Nowy sposób planowania misji

Raport komisji mówi również, że NASA powinna stworzyć nowy program, aby zmienić sposób planowania i opracowywania projektów.

Zamiast polecać i zatwierdzać misje, które potrwają tyle lat, mówi González, zalecamy NASA stworzenie linii, którą nazywamy Programem Wielkich Obserwatoriów i Dojrzałości Technologii, który projektuje i rozwija technologię dla misji przed ich zatwierdzeniem.

Program ten rozwinąłby technologie na wiele lat przed terminem, w którym miałyby być przeznaczone na jakąkolwiek misję kosmiczną, i zapewniłby po drodze kontrole i przeglądy na wczesnym etapie. Zwykle proces ten rozpoczyna się, gdy misja jest zalecana, ale ten program ma na celu skrócenie o połowę czasu między zaleceniem a uruchomieniem.

Biorąc pod uwagę, ile czasu i pieniędzy potrzeba na opracowanie koncepcji misji, jak sugeruje raport, nowe podejście może pomóc w zwiększeniu liczby projektów na dużą skalę, nad którymi NASA mogłaby pracować jednocześnie. To, czy skończą latać, czy nie, nie stanowi problemu, mówi González. Chodzi o jak najszybsze posiadanie odpowiednich zasobów i wsparcia.

Pierwszą misją, która wejdzie do nowego programu, będzie teleskop kosmiczny, który będzie wykorzystywał obrazowanie wysokokontrastowe do dostarczania nowych danych o egzoplanetach, zgodnie z głównymi priorytetami Astro2020. Znacznie większy niż Kosmiczny teleskop Hubble , będzie w stanie obserwować planety, które są słabsze od swojej gwiazdy co najmniej 10 miliardów razy. To głęboko zmieni sposób, w jaki astronomowie postrzegają znany wszechświat.

Dziś szacowany koszt projektu wynosi około 11 miliardów dolarów, a jeśli zostanie zatwierdzony przez NASA, potencjalny start nie jest planowany na początek lat 40. XX wieku.

Na ziemi

W przypadku obserwatoriów naziemnych najważniejszą rekomendacją komitetu jest kontynuowanie inwestycji w amerykański program ekstremalnie dużych teleskopów, który obecnie składa się z trzech elementów: Giant Magellan Telescope w Chile, Thirty Meter Telescope na Hawajach oraz National Science Foundation's. Narodowe Laboratorium Badań Astronomii Optycznej i Podczerwieni z siedzibą w Arizonie.

Astro2020 zaleca również zastąpienie tablic Karl Jansky Very Large Array i Very Long Baseline Array przez Bardzo duża macierz nowej generacji, znacznie czulsze obserwatorium radiowe, które ma powstać do końca dekady.

Raport mówi, że sukces każdego z tych projektów jest niezbędny, jeśli Stany Zjednoczone mają nadzieję utrzymać swoją pozycję lidera w astronomii naziemnej.

González mówi, że ma nadzieję, że tegoroczny raport doprowadzi do nowych odkryć, które wyjdą poza społeczność naukową. Ta społeczność to nie tylko astronomowie, mówi. To astronomowie i ludzie, którzy czerpią korzyści z astronomii.

ukryć