Зображення художника запропонованого космічного телескопа LUVOIR, який може бути використаний для прямого зображення екзопланет.
(Зображення: © NASA / GSFC)
Доповідь, що надається конгресом, опублікована сьогодні (5 вересня) прем'єр-групою з питань наукових досліджень у США, встановила, що NASA повинен зосередити свій бюджет на дослідження з питань екзопланет на великих космічних і наземних телескопах.
Новий звіт про Національну академію наук подає декадальну систему встановлення пріоритетів в астрономічній спільноті, яка керується довгостроковою стратегією НАСА.
"По-справжньому велике повідомлення полягає в тому, що це дуже особливий момент в людській історії", - розповів Space.com Девід Чарбонно, астроном Гарвардського університету та співголова комітету, що стоїть за новим звітом. "Люди замислювалися про те, чи існує життя на інших планетах сотні років, імовірно, тисячі років". [13 способів пошуку розумних прибульців]
Якщо ми вирішимо зробити правильні інвестиції, він продовжив: "Ми насправді могли б дізнатися відповідь на це питання протягом наступних 20 років".
Згідно з новим звітом, ці інвестиції чіткі, із 7 основних пріоритетів, які включають побудову космічного телескопа, достатньо потужного, щоб безпосередньо бачити екзопланети; будівництво великих наземних телескопів; та продовження процесу розробки та запуску космічного телескопа WFIRST з інфрачервоного обстеження широкого поля (WFIRST).
"У цьому звіті вони дійсно подвоюються на стратегію великої місії", - розповів Space.com Джессі Крістіансен, який вивчає екзопланети в Caltech та Науково-дослідному інституті екзопланет НАСА і не був причетний до нового звіту. "Це будуть неймовірно великі, дорогі зусилля, але вони зможуть досягти чогось, у чому ми радіємо", - сказала вона, - як знайти і вивчити маленькі скелясті планети навколо зірок, як наше власне сонце.
Оскільки звіт зосереджений на інструментах, які могли б працювати 15 чи 20 років у дорозі, він лише коротко обговорює поточні проекти, такі як нещодавно запущений супутник обстеження екзопланет, який почав збирати дані в кінці липня, і найближчі проекти як космічний телескоп Джеймса Вебба (Webb), який планується запустити в 2021 році. Комітет висловив підтримку цим проектам.
Астрономи, як правило, висловили свою підтримку науковим цілям Вебба, але цей телескоп створив репутацію того, що він перевищує бюджет і не відповідає графіку. Крістіансен побоюється, що фокусування нового звіту на аналогічно амбітних проектах може виявитися проблематичним, якщо вони також побачать проблеми з витратами та часовими рамками. За її словами, такі великі проекти, як Вебб, "просто з'їдайте всі інші обіди", і їхні спотикання спонукали деяких учених зосередитись на менших проектах. Але це не стосується авторів нового звіту.
"Це дійсно смілива стратегія, щоб сказати, що ми повинні покласти всі яйця в один кошик", - сказав Крістіансен і додав, що, хоча підхід приходить з потенційними високими винагородами, він також має високі ризики. "Якщо ми спалили занадто багато мостів за допомогою попередніх місій, і це не спрацювало, то ми трохи без рулі", - сказав Крістіансен. Вона була здивована, що не побачила більше доповідей у звіті про крихітні, відносно недорогі супутники під назвою CubeSats та про те, як вони можуть сприяти науці про екзопланети, хоча керівники звітів під час прес-конференції вказали, що ці менші місії також будуть цінні.
Але комітет, що стоїть у доповіді, вважає, що великі ціни на наклейки на сміливі місії варті того. "Витрати на ці телескопи та місії, про які ми говоримо, хоча і значні, безумовно, не виходять за рамки того, що ми можемо робити як суспільство", Б. Скотт Гауді, астроном з Державного університету штату Огайо та співавтор. - повідомив Space.com голова комітету.
Ці дорогі проекти - це грандіозні космічні телескопи, такі як Великий ультрафіолетовий / оптичний / інфрачервоний обстежувач (LUVOIR) та обживна обсерваторія екзопланет, кожен з яких може бути достатньо потужним, щоб відокремити крихітне світло планети від потужного відблиску її зірки. Вони також включатимуть фінансування гігантських наземних телескопів, як телескоп тридцятиметровий (можливо, на Гаваях) та телескоп гігантський Магеллан (у Чилі).
Цей акцент на прямому зображенні виділився на Тайна Керрі, астронома з Національної астрономічної обсерваторії Японії, не залученого до нового звіту, який зосередився на цій техніці, що наразі надзвичайно складно. "[Пряме зображення" інтригує, тому що бачити - це вірити ", - сказав він для Space.com. "Дуже багато людей, коли ти кажеш їм, що ми фактично не виявляємо багатьох планет, це свого роду чубчик голови".
Виявлення екзопланети в даний час, як правило, помічає планети легким коливанням, яке їх сила тяжіння спричиняє в положенні зірки (називається методом радіальної швидкості) або легким зануренням яскравості зірки, викликаному, коли планета ковзає між зіркою і телескопом (називається транзитом метод). На противагу цьому звіт зосереджується на методах виявлення, що потребують наступного рівня технологій - прямої візуалізації та мікролінінгу, яка використовує оптичний трюк для збільшення віддалених ділянок космосу і стане можливим за допомогою телескопа WFIRST, який зараз планується запустити в 2025 році.
Пряме зображення також пропонує додаткову інформацію про саму планету та те, що може відбуватися на її поверхні. "Як тільки ви побачите планету, ви зможете робити всілякі цікаві речі", як-от вивчити її орбіту, почати розуміти її склад і, можливо, помітити ознаки погоди чи обертання, Пат Маккарті, віце-президент з операцій телескопа "Гігантський Магеллан", який не був причетний до нового звіту, розповів Space.com. "Це дійсно відкриває світ". [10 Екзопланет, які могли б приймати чуже життя]
Хоча у звіті підкреслюється привабливість визначення мешкання та пошуку життя, він прагне збалансувати ці питання з іншими, що стосуються екзопланет. "Комітет взяв дуже цілісний погляд на нашу відповідальність за стратегію екзопланет", - сказав Гауді. "Ми не віримо, що можна вийти і визначити життя, не розуміючи контексту конкретної планети".
Хоча звіт зосереджується в основному на науці, він також звертається до науковців, які стоять за дослідженнями екзопланет, закликаючи до міждисциплінарної співпраці та підтримки наукових грантів. Доповідь також торкається заохочення різноманітності та запобігання дискримінації та домаганням, хоча не пропонує жодних конкретних рекомендацій з цих питань.
Все, що було сказано, новий звіт накреслює шлях до кардинального вдосконалення досліджень на екзопланети протягом наступних двох десятиліть, що може мати значні наслідки. "Вперше в історії людства ми зараз можемо приступити до вирішення питання про те, чи є життя на інших планетах", - сказав Гауді.
