A javasolt LUVOIR űrteleszkóp művészi ábrázolása, amely felhasználható lenne az exoplanetek közvetlen képének ábrázolására.
(Kép: © NASA / GSFC)
Az Egyesült Államok legfontosabb tudományos tanácsadó csoportja által ma (5. szeptember) közzétett kongresszusi megbízás szerint a NASA-nak az exoplanet kutatási költségvetését a nagy űr- és földi távcsövekre kell összpontosítania.
Az új Nemzeti Tudományos Akadémia jelentése a csillagász közösség dekadalis prioritásainak meghatározási rendszerébe vezet, amely a NASA hosszú távú stratégiáját irányítja.
"Az igazán nagy üzenet az, hogy ez egy nagyon különleges pillanat az emberi történelemben" - mondta David Charbonneau, a Harvard Egyetemi csillagász és az új jelentés mögött álló bizottság társelnöke a Space.com-nak. "Az emberek azon gondolkodtak, vajon életen át évszázadokon át állítólag évek óta létezik-e élet más bolygókon." [13 módszer az intelligens idegenek kereséséhez]
Ha úgy döntünk, hogy megfelelő befektetéseket hajtunk végre, folytatta: "Valójában megtudhatjuk a választ erre a kérdésre a következő 20 évben."
És az új jelentés szerint ezek a beruházások egyértelmûek, hét kulcsfontosságú prioritással bírnak, köztük egy olyan erõteljes távcsövet kell építeni, amely elég nagy ahhoz, hogy az exoplanetokat közvetlenül láthassa; nagy, földi távcsövek építése; és folytatja a WFIRST (Wide-Wide Infrared Survey Telescope) űrbázisú távcső fejlesztési és beindítási folyamatát.
"Ebben a jelentésben valóban megduplázódnak a nagy küldetési stratégia." - mondta Jessie Christiansen, aki a Caltech-ben és a NASA Exoplanet Tudományos Intézetben exoplaneket tanulmányoz, és nem vett részt az új jelentésben. "Ezek hihetetlenül nagy, drága erőfeszítések lesznek, de el tudnak érni valamit, amiben izgatottak vagyunk" - mondta. Mint például kis csillagok körül sziklás bolygók felkutatása és tanulmányozása, mint a saját napunk.
Mivel a jelentés azokra az eszközökre összpontosít, amelyek 15 vagy 20 év múlva működhetnek tovább, csak röviden tárgyalja a jelenlegi projekteket, mint például a nemrégiben elindított Transit Exoplanet Survey Satellite, amely július végén kezdte meg az adatgyűjtést, és a rövid távú projekteket. , mint például a James Webb Űrtávcső (Webb), amelyet jelenleg 2021-ben terveznek üzembe helyezni. A bizottság támogatást nyújtott ezeknek a projekteknek.
A csillagászok általában véve támogatták Webb tudományos céljait, ám ez a távcső olyan jó hírnévre tett szert, hogy a költségvetés meghaladja és az ütemezés elmarad. Christiansen attól tart, hogy az új jelentés hasonló ambiciózus projektekre való összpontosítása problematikus lehet, ha költség- és ütemterv-problémákat is látnak. A nagy projektek, mint például a Webb, mondta: "Csak enni mindenki más ebédjét", és botlásuk arra késztette a tudósokat, hogy inkább kisebb projektekre összpontosítsanak. De az új jelentés szerzői esetében ez nem így van.
"Nagyon merész stratégia azt mondani, hogy minden tojást egy kosárba kell helyeznünk" - mondta Christiansen és hozzátette, hogy noha a megközelítés potenciálisan magas haszonnal jár, ugyanakkor potenciálisan magas kockázatokkal jár. "Ha túl sok hidat égettünk az előző küldetések során, és ez nem működik, akkor egy kicsit fejetlen vagyunk" - mondta Christiansen. Meglepődött, hogy nem látott több beszélgetést a CubeSats nevű apró, viszonylag olcsó műholdakról és arról, hogyan tudnának hozzájárulni az exoplanet tudományhoz, bár a jelentés vezetői egy sajtótájékoztatón megfogalmazták, hogy ezek a kisebb küldetések is értékesek lesznek.
A jelentés mögött álló bizottság azonban úgy gondolja, hogy a merész küldetések nagy matricaárak megérdemlik. "Ezeknek a távcsöveknek és a küldetéseknek a költségei, amelyekről beszélünk, bár jelentősek, természetesen nem esnek azon a körön, amit mi társadalomként meg tudunk tenni" - B. Scott Gaudi, az Ohio Állami Egyetemi csillagász és társa - mondta a Bizottság elnöke, a Space.com-nak.
Ezek a költséges projektek olyan ambiciózus űrtávcsövek, mint a nagy ultraibolya / optikai / infravörös felmérő (LUVOIR) és a Habitable Exoplanet Obszervatórium, amelyek mindegyike elég erős lenne, hogy elválasztja a bolygó apró fényét a csillag erőteljes fényektől. Ide tartoznak az óriási, földi távcsövek, például a Harminc méteres Teleszkóp (esetleg Hawaii) és az Óriás Magellan Teleszkóp (Chile) finanszírozása is.
A közvetlen képalkotás e hangsúlyozása Thayne Currie, a Japán Nemzeti Csillagászati Megfigyelő Intézet csillagászának, aki nem vesz részt az új jelentésben, kiemelte a technikát, amely jelenleg rendkívül nehéz. "A [közvetlen képalkotás] érdekes, mert a látás hisz" - mondta a Space.com-nak. "Nagyon sok ember, ha azt mondja nekik, hogy sok bolygót nem közvetlenül fedezünk fel, ez egyfajta fejkaparó."
Az exoplanet-észlelések manapság hajlamosak a bolygók észlelésére azáltal, hogy a csillag helyzetében okozott gravitációjuk enyhén hullámozik (sugárirányú sebesség módszer), vagy a csillag fényerejének enyhe süllyedése okozza, amikor egy bolygó csúszik a csillag és a távcső között (tranzitnak hívják) eljárás). Ezzel szemben a jelentés a detektálási módszerekre összpontosít, amelyek megkövetelik a következő szintű technológiát - a közvetlen képalkotást és a mikroellenőrzést, amely optikai trükköt használ a távoli térfoltok nagyításához, és ez lehetséges lesz a WFIRST távcsővel, amelyet jelenleg 2025-ben indítanak.
A közvetlen képalkotás további információkat is kínál magáról a bolygóról és arról, hogy mi történhet a felületén. "Ha meglátja a bolygót, bármilyen érdekes dolgot megtehet," mint például a pályája tanulmányozása, megértheti annak összetételét, és valószínűleg észlelheti az időjárás vagy a forgás jeleit, Pat McCarthy, az Óriásmagelán-távcső műveleteinek alelnöke, aki nem vett részt az új jelentésben - mondta a Space.com. "Ez valóban megnyitja a világot." [10 egzoplaneta, amelyek idegen életet adhatnak]
Noha a jelentés hangsúlyozza a lakhatóság meghatározásának és az élet keresésének vonzását, igyekszik kiegyensúlyozni ezeket a kérdéseket más, az exoplanetekkel kapcsolatos kérdésekkel. "A bizottság nagyon holisztikus álláspontot képviselt az exoplanet stratégia felelősségével kapcsolatban" - mondta Gaudi. "Nem hisszük, hogy lehetséges az élet kimenetét meghatározni anélkül, hogy megértenénk az adott bolygó körülményeit."
Noha a jelentés elsősorban a tudományra összpontosít, emellett az exoplanet kutatás mögött álló tudósokkal is foglalkozik, interdiszciplináris együttműködésre és a kutatási támogatások támogatására szólít fel. A jelentés a sokszínűség ösztönzésére, valamint a megkülönböztetés és zaklatás megelőzésére is vonatkozik, bár nem ad konkrét ajánlásokat ezekben a témákban.
Mindent egybevetve az új jelentés felvázolja az utat az exoplanet tanulmányainak drámai továbbfejlesztésére a következő két évtizedben, potenciálisan jelentős következményekkel járva. "Az emberi történelem során először most indulhatunk, ha úgy döntünk, hogy megválaszoljuk azt a kérdést, hogy van-e élet más bolygókon" - mondta Gaudi.
