Iepazīstieties ar LUVOIR, kas varētu kļūt par vienu no nākamajiem NASA lielajiem kosmosa teleskopiem

Mākslinieks

Mākslinieka LUVOIR atainojums, viens no četriem NASA nākamā kosmosa teleskopa flagmaņa kandidātiem. (Attēla kredīts: NASA)

NASA saskaras ar sarežģītu izvēli: ko aģentūra vēlas izvēlēties kā savu nākamo lielo kosmosa teleskopu - instrumentu, kas veidos zinātnieku pētījumus 2040. gados?



Atbilde ir vēl gadu nākotnē , bet NASA ir finansējusi četru iespējamo projektu detalizētu analīzi, lai aģentūra varētu labāk izprast katra priekšlikuma iespējamos riskus un iespējas. Vienu no šiem uzdevumiem sauc par lielo UV/optisko/IR mērītāju (LUVOIR). Ja tas ir uzbūvēts, teleskops varētu risināt daudzas zinātnes tēmas, taču tā īpatnība būtu zinātniekiem sniegt visreālistiskāko priekšstatu par eksoplanetām, kas virspusēji ir “līdzīgas Zemei”, bet patiesībā patīk - labi, neviens nezina.

'Panākumi šajā darbā būtu pilnīgi jaunas salīdzinošās astrobioloģijas jomas dzimšana,' sacīja Space Rooms, NASA Goddard kosmosa lidojumu centra (Maryland) astronoms Aki Roberge un pētnieks LUVOIR misijas koncepcijas analīzei.

Saistīts: Lego kosmosa teleskops 'LUVOIR' debitēja astronomijas konferencē

Ja LUVOIR kļūs par realitāti, instrumenta galvenais ieguldījums šajā jomā būtu detalizētas informācijas sagatavošana skats uz planētām kas patlaban atbilst zinātnieku neapbruņotu kaulu kritērijiem uz Zemes līdzīgām planētām. Šīs pasaules atdarina mūsu mājas lieluma, masas un orbītas ziņā - kad zinātnieki par tām zina pat tik daudz. Bet, ņemot vērā LUVOIR novērojumus tikai 28 no šīm pasaulēm, Roberge teica, zinātniekiem vajadzētu spēt sākt saprast, cik dārga ir mūsu dinamiskā planēta.

'Eksoplanētas mums ir mazas, melnas ēnas, nevis gaiši zili punkti,' sacīja Roberge. Tāda misija kā LUVOIR to mainītu, savācot pietiekami daudz datu, lai zinātnieki varētu statistiski, visas populācijas līmenī sākt aplūkot tā saucamās Zemes līdzīgās eksoplanētas.

Tas ir līdzīgas izmaiņas perspektīvā kā tas Keplera kosmosa teleskops misija veicināja eksoplanētas kopumā: tā identificēja tik daudz jaunu pasauļu, ka astronomi varētu sākt saprast, piemēram, milzīgo planētu relatīvo daudzumu, kas riņķo ļoti tuvu savām zvaigznēm, nevis mazām, akmeņainām pasaulēm.

LUVOIR tuvinātu šādas mazas, akmeņainas pasaules un pastāstītu zinātniekiem, cik virspusēji Zemei līdzīgu planētu īpatsvars patiesībā ir līdzīgs Zemei ar virszemes ūdeni, atmosfēru un augošiem organismiem.

'Mums nav ne jausmas, kāda būs sauszemes planētu daudzveidība,' sacīja Roberge. 'Saules sistēmā mums ir Venera, Zeme un Marss. Bet, pirmkārt, viņi ļoti atšķiras viens no otra; otrkārt, esmu pārliecināts, ka ir arī citas iespējas. '

Katrai no pētītajām pasaulēm LUVOIR radītu nevis attēlus, bet gan spektri - dažādu viļņu garumu gaismas daudzuma sadalījums no objekta. Šie spektri ļautu zinātniekiem identificēt savienojumus šajā pasaulē, atklājot vairāk par to, kas notiek uz virsmas.

LUVOIR komanda ir aprēķinājusi, ka, ja zinātnieki var veikt šīs analīzes vismaz 28 mazās, akmeņainās pasaulēs, kurās ir atmosfēra un kuras neredz dzīvības pazīmes, tai vajadzētu būt pietiekami daudz informācijas, lai viņiem pateiktu, ka mazāk nekā 10% planētu ar Zemes saimnieka dzīvības lielums un orbitālās īpašības.

Ja šāda analīze patiešām identificē dzīvību, zinātnieki var sākt strādāt pie vēl lielākas mīklas, Roberge teica: izpratne par dzīves likumiem. 'Mums ir viens mirdzums; tā ir evolūcija, ko veicina dabiskā atlase, 'viņa teica. 'Iespējams, ir vairāk, bet mēs nekad nesapratīsim, kas tie ir, ja vien mums nav vairāk neatkarīgas evolūcijas piemēru.'

Saistīts: Kā ķīmiķi, kas vajā varavīksni, liek mirdzēt mūsdienu astronomijas acīs

Ārpus apdzīvojamām pasaulēm

LUVOIR galvenais mērķis būtu atklāt un izpētīt svešas planētas, lai saprastu dzīves visuresamību, taču teleskops varētu atrast arī daudzas citas pasaules. 'Katram mūsu apdzīvojamam planētas kandidātam, ko mēs atklājam, mēs saņemam 10 reizes vairāk citu eksotisku eksoplanetu, kas tikai brauc,' sacīja Roberge.

Tomēr, lai kļūtu par vadošo misijas koncepciju, nepietiks ar eksoplanētu izpēti; LUVOIR komandai arī vajadzēja padarīt teleskopa dizainu atbilstošu daudzām dažādām astrofizikas apakšnozarēm. Tas nozīmēja, ka koncepcijas komandai vajadzēja pilnveidot piedāvāto instrumentu komplektu, lai tas būtu pēc iespējas elastīgāks. “Visi mūsu instrumenti spēlē kopā; mums nav neviena instrumenta, kas būtu viena trika poniji, ”sacīja Roberge.

Misijas koncepcijas komanda arī izstrādāja duci paraugu zinātnes projektu, kas aptver Visuma mērogu, lai tos iekļautu misijas koncepcijā, kas aptver Visuma mērogu. Šie piemēri nav dzelzs plāns LUVOIR, ja tas būtu jāveido, taču komanda vēlējās parādīt darbu, ko teleskops varētu paveikt, sākot no tumšās vielas izpētes līdz galaktiku darbības parādīšanai un beidzot ar ledus pavadoņu novērošanu ārējā Saules sistēmā. caur sasalušajiem čaumalām izplūst ūdens strūklas.

Lielā UV/optiskā/IR mērītāja (LUVOIR) Lego modelis, ierosinātā misijas koncepcija, ko NASA varētu uzsākt 2030. gadu vidū, tika demonstrēta Amerikas Astronomijas biedrības 233. sanāksmē Sietlā no 6. līdz 10. janvārim. , 2019.

Lielā UV/optiskā/IR mērītāja (LUVOIR) Lego modelis, ierosinātā misijas koncepcija, ko NASA varētu uzsākt 2030. gadu vidū, tika demonstrēta Amerikas Astronomijas biedrības 233. sanāksmē Sietlā no 6. līdz 10. janvārim. , 2019.(Attēla kredīts: demokratija.eu/Hanneke Weitering)

Ja NASA nolems izvēlēties LUVOIR kā savu nākamo masīvo kosmosa teleskopa projektu, misija sekos sarežģītai priekšlikumu vēsturei. Tā priekšgājējs, platleņķa infrasarkano staru teleskops (WFIRST), ir bijis budžeta pieprasījumos atkārtoti atcelti no prezidenta Donalda Trampa administrācijas un atjaunots Kongresā. Vēl viens priekšgājējs, Džeimsa Veba kosmosa teleskops, ir ilgi aizkavējies un tālu pārsniedz budžetu, labākajā gadījumā tiks palaists 2021. gada martā .

LUVOIR zinātnieki un inženieri ir pārvērtuši šo pieredzi ar Webb 10 ieteikumos, kas, viņuprāt, turpinās viņu projektu. Ne visas šīs stratēģijas pilnībā kontrolē komanda; daži prasītu NASA pārskatīt savu aģentūru politiku. Un LUVOIR komanda uzskata, ka, ja NASA izvēlēsies projektu, ieteikumi palīdzēs viņiem izvairīties no līdzīga likteņa.

Bet Vēbs, ko astronomi dēvē arī par JWST, joprojām atrodas pār LUVOIR, sacīja Roberge. 'JWST mums visu laiku ir bijis izaicinājums,' viņa sacīja. 'Pēdējos četrus gadus esmu klausījies, kā visi un viņu brālēns man stāsta, kas ar JWST notika nepareizi.'

Nosūtiet e -pastu Meghan Bartels uz e -pastu mbartels@demokratija.eu vai sekojiet viņai @meghanbartels . Seko mums vietnē Twitter @Spacedotcom un tālāk Facebook .

PIEDĀVĀJUMS: ietaupiet vismaz 56%, izmantojot mūsu jaunāko žurnālu piedāvājumu!

Žurnāls Viss par kosmosu aizved jūs satriecošā ceļojumā pa mūsu Saules sistēmu un ārpus tās, sākot ar pārsteidzošajām tehnoloģijām un kosmosa kuģiem, kas ļauj cilvēcei doties orbītā, līdz kosmosa zinātnes sarežģītībai. Skatīt darījumu