Susipažinkite su LUVOIR, kuris gali tapti vienu iš kitų NASA didelių kosminių teleskopų

Menininko vaizduojamas LUVOIR, vienas iš keturių kandidatų į kitą pavyzdinį NASA kosminį teleskopą. (Vaizdo kreditas: NASA)

NASA susiduria su sunkiu pasirinkimu: ką agentūra nori pasirinkti kaip kitą didelį kosminį teleskopą - instrumentą, kuris formuos mokslininkų tyrimus 2040 -aisiais?

Atsakymas - dar daug metų ateityje , tačiau NASA finansavo išsamią keturių galimų projektų analizę, kad agentūra galėtų geriau suprasti kiekvieno pasiūlymo galimą riziką ir galimybes. Viena iš šių misijų koncepcijų vadinama dideliu UV/optiniu/IR tyrėju (LUVOIR). Jei jis būtų pastatytas, teleskopas galėtų apimti daugybę mokslo temų, tačiau jo ypatybė būtų suteikti mokslininkams realiausią vaizdą apie egzoplanetas, kurios paviršutiniškai yra „panašios į Žemę“, bet iš tikrųjų patinka - gerai, niekas nežino.

„Šių pastangų sėkmė būtų visiškai naujos lyginamosios astrobiologijos srities gimimas“,-„guesswhozoo.com“ sakė NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Merilande astronomas Aki Roberge ir LUVOIR misijos koncepcijos analizės tyrėjas.

Susijęs: „Lego“ kosminis teleskopas „LUVOIR“ debiutavo astronomijos konferencijoje

Jei LUVOIR taptų realybe, pagrindinis priemonės indėlis šioje srityje būtų išsamios informacijos kūrimas planetų vaizdas kuris šiuo metu atitinka mokslininkų plikų kaulų kriterijus, panašius į Žemę primenančias planetas. Šie pasauliai imituoja mūsų namus pagal dydį, masę ir orbitą - kai mokslininkai apie juos žino net tiek. Tačiau LUVOIR stebėdamas tik 28 iš šių pasaulių, sakė Roberge, mokslininkai turėtų pradėti suprasti, kokia brangi mūsų gyvoji planeta.

„Egzoplanetos mums yra maži, juodi šešėliai, o ne šviesiai mėlyni taškeliai“, - sakė Roberge. Tokia misija kaip LUVOIR tai pakeistų, surinkusi pakankamai duomenų, kad mokslininkai pradėtų statistiškai, visos populiacijos mastu žiūrėti į vadinamąsias į Žemę panašias egzoplanetas.

Tai panašus požiūrio pasikeitimas į tai, ką Keplerio kosminis teleskopas misija apskritai buvo skirta egzoplanetoms: ji nustatė tiek daug naujų pasaulių, kad astronomai galėjo pradėti suprasti santykinį, pavyzdžiui, masyvių planetų, skriejančių labai arti jų žvaigždžių, kiekį, o ne mažus, uolėtus pasaulius.

LUVOIR priartintų tokius mažus, akmenuotus pasaulius ir pasakytų mokslininkams, kokia paviršutiniškai į Žemę panašių planetų dalis iš tikrųjų yra panaši į Žemę, kurioje yra paviršinis vanduo, atmosfera ir augantys organizmai.

„Mes neįsivaizduojame, kokia bus sausumos planetų įvairovė“, - sakė Roberge. „Saulės sistemoje mes turime Venerą, Žemę ir Marsą. Bet pirmiausia jie labai skiriasi vienas nuo kito; antra, aš tikiu, kad yra ir kitų variantų “.

Kiekvienam tyrinėjamam pasauliui LUVOIR sukurtų ne vaizdus, o spektrai - įvairaus ilgio iš objekto sklindančios šviesos kiekio suskirstymas. Šie spektrai leistų mokslininkams identifikuoti to pasaulio junginius ir daugiau atskleisti, kas vyksta paviršiuje.

LUVOIR komanda apskaičiavo, kad jei mokslininkai gali atlikti tokias analizes bent 28 mažuose, akmenuotuose pasauliuose, kuriuose yra atmosfera ir jie nemato gyvybės ženklų, tai turėtų pakakti informacijos, kad jiems būtų pasakyta, jog mažiau nei 10 proc. Žemės šeimininko gyvybės dydis ir orbitos charakteristikos.

Jei tokia analizė identifikuoja gyvenimą, mokslininkai gali pradėti kurti dar didesnį galvosūkį, sakė Roberge: suprasdamas gyvenimo dėsnius. „Turime vieną žvilgsnį; tai evoliucija, kurią lemia natūrali atranka “, - sakė ji. 'Tikriausiai yra daugiau, bet mes niekada nesuprasime, kas jie yra, nebent turėsime daugiau nepriklausomos evoliucijos pavyzdžių.'

Susijęs: Kaip vaivorykštę vejantys chemikai sužibėjo šiuolaikinės astronomijos akyse

Už gyvenamų pasaulių ribų

Pagrindinis LUVOIR tikslas būtų atrasti ir ištirti svetimas planetas, kad suprastų gyvenimo visur buvimą, tačiau teleskopas taip pat ras daugybę kitų pasaulių. „Kiekvienam mūsų aptiktam kandidatui gyventi tinkančioje planetoje mes gauname 10 kartų daugiau egzotinių egzoplanetų, kurios tiesiog atvyksta pasivažinėti“, - sakė Roberge.

Tačiau norint būti pavyzdine misijos koncepcija, nepakaks egzoplanetų; LUVOIR komandai taip pat reikėjo, kad teleskopo dizainas atitiktų daugelį skirtingų astrofizikos pogrupių. Tai reiškė, kad koncepcinė komanda turėjo patobulinti siūlomą instrumentų rinkinį, kad būtų kuo lankstesnė. „Visi mūsų instrumentai groja kartu; mes neturime jokių instrumentų, kurie būtų vieno triuko poniai “,-sakė Roberge.

Misijos koncepcijos komanda taip pat suprojektavo keliolika pavyzdinių mokslo projektų, apimančių visatos mastą ir įtraukiant juos į misijos koncepciją, apimančią visatos mastą. Šie pavyzdžiai nėra geležinis LUVOIR planas, jei jis turėtų būti sukurtas, tačiau komanda norėjo parodyti darbą, kurį gali atlikti teleskopas, pradedant tamsiosios medžiagos tyrimu, baigiant galaktikų veikimu ir baigiant apledėjusių mėnulių stebėjimu išorinėje Saulės sistemoje. vandens užuomazgos, trykštančios pro užšalusius lukštus.

Sausio 6–10 d. 233-ajame Amerikos astronomijos draugijos posėdyje Sietle buvo eksponuojamas didelio UV/optinio/IR matavimo prietaiso (LUVOIR) „Lego“ modelis, siūloma misijos koncepcija, kurią NASA gali pradėti 2030-ųjų viduryje. , 2019 m.

Jei NASA nuspręstų pasirinkti LUVOIR kaip kitą didžiulį kosminio teleskopo projektą, misija atliktų sudėtingą pasiūlymų istoriją. Jo pirmtakas - plataus lauko infraraudonųjų spindulių teleskopas (WFIRST) pakartotinai atšauktas biudžeto užklausose iš prezidento Donaldo Trumpo administracijos ir sugrąžintas Kongreso. Kitas pirmtakas, Jameso Webbo kosminis teleskopas, ilgai atidėtas ir gerokai viršija biudžetą, geriausiu atveju - 2021 m. kovo mėn .

„LUVOIR“ mokslininkai ir inžinieriai šią patirtį su „Webb“ pavertė 10 rekomendacijų, kurios, jų manymu, išlaikys jų projektą. Ne visos šios strategijos yra visiškai kontroliuojamos komandos; kai kurie reikalautų, kad NASA persvarstytų savo agentūrų politiką. O LUVOIR komanda mano, kad jei NASA pasirinks projektą, rekomendacijos padės joms išvengti panašaus likimo.

Tačiau Webbas, kurį astronomai taip pat vadina JWST, vis dar kyla virš LUVOIR, sakė Roberge. „JWST mums visą laiką buvo iššūkis“, - sakė ji. „Pastaruosius ketverius metus klausiausi, kaip visi ir jų pusbrolis pasakoja, kas nutiko JWST.“

Didžiausi ateivių planetos atradimai 2019 m
Kita diena, kita egzoplaneta, o mokslininkai tiesiog negali suspėti
Žemės dydžio planeta gyvenamojoje zonoje? Naujas NASA atradimas yra vienas ypatingas pasaulis.

Paštu Meghan Bartels el. Paštu mbartels@guesswhozoo.com arba sekite ją @meghanbartels . Sekite mus „Twitter“ @Spacedotcom ir toliau Facebook .

PASIŪLYMAS: sutaupykite bent 56% naudodami naujausią mūsų žurnalo pasiūlymą!

Žurnalas „Viskas apie kosmosą“ nukelia jus į nuostabią kelionę per mūsų Saulės sistemą ir už jos ribų-nuo nuostabių technologijų ir erdvėlaivių, leidžiančių žmonijai žengti į orbitą, iki kosmoso mokslo sudėtingumo. Peržiūrėti pasiūlymą