Umelecké zobrazenie navrhovaného kozmického ďalekohľadu LUVOIR, ktoré by sa mohlo použiť na priame zobrazenie exoplanet.
(Obrázok: © NASA / GSFC)
Kongresovo poverená správa, ktorú dnes zverejnila (5. septembra) predná vedecká poradná skupina v Spojených štátoch, zistila, že NASA by mala zamerať svoj rozpočet na výskum exoplanet na veľké vesmírne a pozemné teleskopy.
Nová správa Národnej akadémie vied prispieva k dekadálnemu systému stanovovania priorít v astronomickej komunite, ktorý riadi dlhodobú stratégiu agentúry NASA.
„Skutočne veľkým odkazom je, že ide o veľmi zvláštny okamih v ľudskej histórii,“ uviedol pre agentúru Space.com David Charbonneau, astronóm na Harvardskej univerzite a spolupredseda výboru za novou správou. "Ľudia uvažovali o tom, či existuje život na iných planétach už stovky rokov, pravdepodobne tisíce rokov." [13 spôsobov, ako vyhľadať inteligentných cudzincov]
Ak sa rozhodneme urobiť správne investície, pokračoval: „V skutočnosti by sme sa mohli na túto otázku naučiť v nasledujúcich 20 rokoch.“
Podľa novej správy sú tieto investície jasné, pričom sa uvádza sedem kľúčových priorít vrátane vybudovania vesmírneho teleskopu dostatočne výkonného na priame videnie exoplanet; budovanie veľkých pozemných teleskopov; a pokračovanie v procese vývoja a spúšťania vesmírneho ďalekohľadu WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope).
"V tejto správe sa skutočne zdvojnásobili v stratégii veľkých misií," uviedla Space.com Jessie Christiansen, ktorá študuje exoplanety v Caltech a exoplanetovom vedeckom inštitúte NASA a do novej správy sa nezúčastňuje. „Bude to neuveriteľne veľké a drahé úsilie, ale mohli by dosiahnuť niečo, na čo sme nadšení,“ povedala - napríklad nájdenie a štúdium malých skalnatých planét okolo hviezd, ako je naše vlastné slnko.
Keďže sa správa zameriava na nástroje, ktoré by sa mohli dostať do práce 15 až 20 rokov po ceste, iba krátko sa venuje aktuálnym projektom, ako je napríklad nedávno spustený satelit Transiting Exoplanet Survey Satellite, ktorý začal zhromažďovať údaje koncom júla, a krátkodobé projekty. , ako je napríklad vesmírny teleskop Jamesa Webba (Webb), ktorý sa má spustiť v roku 2021. Výbor tieto projekty výslovne podporil.
Astronómovia vo všeobecnosti vyjadrili svoju podporu vedeckým cieľom spoločnosti Webb, ale tento ďalekohľad si získal povesť nad rámec rozpočtu a oneskorenia. Christiansen sa obáva, že zameranie novej správy na podobne ambiciózne projekty by mohlo byť problematické, ak by tiež videli problémy s nákladmi a časovou osou. Veľké projekty, ako je Webb, povedala, „proste obedujte obed všetkých ostatných“ a ich zakopnutia povzbudili niektorých vedcov, aby sa namiesto toho zamerali na menšie projekty. To však neplatí pre autorov novej správy.
„Je skutočne odvážne povedať, že by sme mali umiestniť všetky naše vajcia do jedného košíka,“ uviedol Christiansen a dodal, že hoci tento prístup prináša potenciálne vysoké výhody, prináša aj potenciálne vysoké riziká. „Ak sme pri predchádzajúcich misiách spálili príliš veľa mostov a nefunguje to, potom sme trochu bez kormidla,“ povedal Christiansen. Prekvapilo ju, že v správe neuvádzala viac rozhovorov o malých, relatívne lacných satelitoch s názvom CubeSats ao tom, ako by mohli prispieť k exoplanetovej vede, hoci vedúci správy počas tlačovej konferencie uviedli, že tieto menšie misie by boli užitočné.
Výbor, ktorý stojí za touto správou, si však myslí, že ceny veľkých nálepiek na odvážne misie sa oplatia. „Náklady na tieto ďalekohľady a misie, o ktorých hovoríme, sú síce značné, ale určite nepatria do rozsahu toho, čo môžeme ako spoločnosť urobiť,“ povedal B. Scott Gaudi, astronóm na Štátnej univerzite v Ohiu a spol. - predseda výboru, povedal Space.com.
Tieto nákladné projekty sú ambiciózne vesmírne teleskopy, ako je veľký ultrafialový / optický / infračervený prieskumník (LUVOIR) a hvezdárne observatórium exoplanet, z ktorých každý by bol dosť silný na to, aby oddelil malé svetlo planéty od silného oslnenia svojej hviezdy. Zahŕňali by aj financovanie obrovských pozemných ďalekohľadov, ako je tridsaťmeterový ďalekohľad (pravdepodobne na Havaji) a obrovský Magellanov ďalekohľad (v Čile).
Tento dôraz na priame zobrazovanie vynikal Thayne Currie, astronómovi v Národnom astronomickom observatóriu Japonska, ktoré sa nezúčastňuje na novej správe, ktorá sa zameriava na túto techniku, ktorá je v súčasnosti mimoriadne náročná. „[Priame zobrazovanie] je zaujímavé, pretože videnie verí,“ povedal Space.com. „Mnoho ľudí, keď im povieš, že vlastne priamo nezistíme veľa planét, je to škrabadlo na hlavu.“
Detekcie exoplanet majú teraz tendenciu pozorovať planéty miernym kolísaním, ktoré ich gravitácia spôsobuje v pozícii hviezdy (nazývaná metóda radiálnej rýchlosti) alebo miernym poklesom jasu hviezdy spôsobeným, keď planéta prekĺzne medzi hviezdou a ďalekohľadom (nazývaná tranzit) metóda). Naopak, správa sa zameriava na metódy detekcie, ktoré si vyžadujú ďalšiu úroveň technológie - priame zobrazovanie a mikročočky, ktoré používajú optický trik na zväčšenie vzdialených škvŕn vesmíru a bude možné pomocou ďalekohľadu WFIRST, ktorý sa má v súčasnosti spustiť v roku 2025.
Priame zobrazovanie tiež ponúka ďalšie informácie o planéte samotnej ao tom, čo by sa mohlo diať na jej povrchu. „Akonáhle uvidíte planétu, môžete robiť rôzne druhy zaujímavých vecí,“ ako napríklad študovať jej obežnú dráhu, začať chápať jej zloženie a možno si všimnúť známky počasia alebo rotácie, Pat McCarthy, viceprezidentka pre operácie obrovského Magellanovho ďalekohľadu, ktorý nebol zapojený do novej správy, povedal Space.com. „Skutočne to otvára svet.“ [10 exoplanet, ktoré by mohli byť hostiteľom mimozemského života]
Hoci správa zdôrazňuje výzvu pri určovaní obývateľnosti a hľadaní života, usiluje sa o vyváženie týchto otázok s ostatnými, ktoré sa týkajú exoplanet, všeobecnejšie. „Výbor zaujal veľmi holistický pohľad na našu zodpovednosť za stratégiu exoplanet,“ uviedol Gaudi. „Neveríme, že je možné ísť von a identifikovať život bez pochopenia kontextu tejto konkrétnej planéty.“
Aj keď sa správa zameriava predovšetkým na vedu, zameriava sa aj na vedcov, ktorí stoja za exoplanetovým výskumom, žiada medziodborovú spoluprácu a podporu výskumných grantov. Správa sa tiež týka podpory rozmanitosti a predchádzania diskriminácii a obťažovaniu, aj keď v tejto oblasti neponúka konkrétne odporúčania.
Nová správa načrtáva cestu k dramatickému posilneniu exoplanetových štúdií v nasledujúcich dvoch desaťročiach, čo môže mať závažné následky. „Prvýkrát v ľudskej histórii sa teraz môžeme pustiť do odpovede na otázku, či existuje život na iných planétach,“ povedal Gaudi.
