Taiteilijan kuvaus ehdotetusta LUVOIR-avaruuskaukoputkesta, jota voitaisiin käyttää eksoplaneettojen kuvaamiseen suoraan.
(Kuva: © NASA / GSFC)
Yhdysvaltain pääministerin tiedeneuvontaryhmän tänään (5. syyskuuta) julkaisemassa kongressin toimeksiannossa todettiin, että NASA: n tulisi keskittää eksoplaneetan tutkimusbudjettinsa suuriin avaruus- ja maapallon kaukoputkiin.
Uusi National Academy of Sciences -raportti on osa dekadaalista prioriteettien asettamisjärjestelmää tähtitiedeyhteisössä, joka ohjaa NASAn pitkän aikavälin strategiaa.
"Todella iso viesti on, että tämä on hyvin erityinen hetki ihmiskunnan historiassa", David Charbonneau, Harvardin yliopiston tähtitieteilijä ja uuden raportin taustalla olevan komitean puheenjohtaja, kertoi Space.comille. "Ihmiset ovat miettineet, onko muilla planeetoilla elämää satojen vuosien, luultavasti tuhansien vuosien ajan." [13 tapaa etsiä älykkäitä ulkomaalaisia]
Jos päätämme tehdä oikeita sijoituksia, hän jatkoi: "Voisimme tosiasiallisesti oppia vastauksen kysymykseen seuraavan 20 vuoden aikana."
Ja uuden raportin mukaan nämä investoinnit ovat selkeitä, ja niissä esitetään seitsemän tärkeätä prioriteettia, mukaan lukien riittävän voimakkaan avaruuskaukoputken rakentaminen eksoplaneettojen näkemistä varten. suurten, maassa sijaitsevien kaukoputkien rakentaminen; ja jatketaan WFIRST-avaruuspohjaisen WFIRST-avaruuspohjaisen teleskoopin kehitys- ja käynnistysprosessia.
"Tässä raportissa he todella kaksinkertaistuvat suureen lähetysstrategiaan", Jessie Christiansen, joka opiskelee eksoplaneetteja Caltechissa ja NASA: n Exoplanet Science Institute -yksikössä ja joka ei ollut mukana uudessa raportissa, kertoi Space.com: lle. "Nämä ovat uskomattoman suuria, kalliita ponnisteluja, mutta ne voisivat saavuttaa jotain, josta olemme innostuneita", hän sanoi - kuten löytää ja tutkia pieniä, kivisiä planeettoja tähtiä ympäröivältä kuin oma aurinko.
Koska raportti on keskittynyt välineisiin, jotka voivat saada töitä 15 tai 20 vuotta tiellä, se käsittelee vain lyhyesti nykyisiä hankkeita, kuten äskettäin käynnistetty Transiting Exoplanet Survey Satellite, joka aloitti tiedonkeruun heinäkuun lopulla, ja lähiajan hankkeita. , kuten James Webbin avaruusteleskooppi (Webb), jonka on määrä käynnistää tällä hetkellä vuonna 2021. Komitea ilmaisi tukensa näille hankkeille.
Tähtitieteilijät ovat yleensä ilmaisseet tukensa Webbin tiedetavoitteille, mutta teleskooppi on kehittänyt maineen budjetin ylittymisen ja aikataulun jälkeen. Christiansen on huolissaan siitä, että uuden raportin keskittyminen vastaavasti kunnianhimoisiin hankkeisiin voi lopulta olla ongelmallista, jos he näkevät myös kustannus- ja aikajaongelmat. Hänen mukaansa Webbin kaltaiset suuret projektit "syö vain kaikkien muiden lounasta", ja heidän kompastuksensa ovat rohkaiset joitain tutkijoita keskittymään sen sijaan pienempiin hankkeisiin. Mutta niin ei ole uuden raportin kirjoittajien tapauksessa.
"On todella rohkea strategia sanoa, että meidän pitäisi laittaa kaikki munamme yhteen koriin", Christiansen sanoi ja lisäsi, että vaikka lähestymistapaan liittyy potentiaalisesti paljon hyötyä, siihen liittyy myös mahdollisia suuria riskejä. "Jos olemme palanneet liian monta siltaa edellisten virkamatkojen kanssa ja se ei toimi, niin olemme hieman peräsimetön", Christiansen sanoi. Hän yllättyi siitä, ettei se nähnyt lisää keskustelua pienistä, suhteellisen edullisista satelliiteista, nimeltään CubeSats ja kuinka ne voisivat vaikuttaa eksoplaneetanitieteeseen, vaikka raportin johtajat täsmensivät lehdistötilaisuudessa, että myös nämä pienemmät tehtävät olisivat arvokkaita.
Mutta mietinnön takana oleva komitea katsoo, että rohkeiden tehtävien suuret tarrahinnat ovat sen arvoisia. "Näiden kaukoputkien ja tehtävien kustannukset, joista puhumme, ovat suuria, mutta eivät varmasti kuulu sen piiriin, jota yhteiskunnana voimme tehdä", Ohio State Universityn tähtitieteilijä B. Scott Gaudi ja yhteistyökumppani -komitean puheenjohtaja, kertoi Space.comille.
Nämä kalliit projektit ovat kunnianhimoisia avaruusteleskooppeja, kuten suuri ultravioletti- / optinen / infrapunamittari (LUVOIR) ja Habitable Exoplanet Observatory, jotka kukin olisivat riittävän tehokkaita erottamaan planeetan pienen valon sen tähden voimakkaasta häikäisystä. Ne sisältäisivät myös jättiläisten, maassa sijaitsevien kaukoputkien, kuten kolmenkymmenen metrin kaukoputken (mahdollisesti Havaijilla) ja jättiläisen Magellanin kaukoputken (Chile), rahoittamisen.
Painopiste suorassa kuvantamisessa erottui Thayne Currielle, Japanin kansallisen tähtitieteellisen observatorion tähtitieteilijälle, joka ei ole mukana uudessa raportissa ja joka keskittyy tähän tekniikkaan, joka on tällä hetkellä erittäin vaikea. "[Suora kuvantaminen] on kiehtovaa, koska näkeminen uskoo", hän kertoi Space.com: lle. "Monet ihmiset, kun sanot heille, että emme oikeastaan tunnista suoraan monia planeettoja, se on tavallaan pääraaputaja."
Exoplanet-havainnoilla on tällä hetkellä taipumus havaita planeettoja heiluttamalla niiden painovoiman aiheuttamia pisteitä tähtiasennossa (kutsutaan säteittäisnopeusmenetelmäksi) tai vähentämällä tähtiä kirkkaudessa, joka johtuu siitä, että planeetta liukuu tähden ja kaukoputken väliin (jota kutsutaan transiittiksi) menetelmä). Sitä vastoin raportti keskittyy havaitsemismenetelmiin, jotka edellyttävät seuraavaa tekniikan tasoa - suoraa kuvantamista ja mikrotulostusta, joka käyttää optista temppua etäisten avaruuspisteiden suurentamiseen ja on mahdollista WFIRST-kaukoputkella, jonka on tarkoitus käynnistää vuonna 2025.
Suora kuvantaminen tarjoaa myös lisätietoja itse planeetasta ja sen pinnasta mahdollisesti tapahtuvasta. "Kun olet nähnyt planeetan, voit tehdä kaikenlaisia mielenkiintoisia asioita", kuten tutkia sen kiertorataa, alkaa ymmärtää sen koostumusta ja kenties havaita merkkejä säästä tai pyörimisestä, Pat McCarthy, jättiläisen Magellanin kaukoputken operaation varapuheenjohtaja, joka ei ollut mukana uudessa raportissa, kertoi Space.com. "Se todella avaa maailman." [10 eksoplaneettaa, jotka voivat isännöidä vieraita ihmisiä]
Vaikka raportissa korostetaan vetovoimaa asettavuuden määrittämisessä ja elämän etsimisessä, siinä pyritään tasapainottamaan nämä kysymykset muihin, jotka liittyvät eksoplaneetoihin yleisemmin. "Komitea suhtautui hyvin kokonaisvaltaisesti eksoplaneetta-strategiaamme", Gaudi sanoi. "Emme usko, että on mahdollista mennä ulos ja tunnistaa elämä ymmärtämättä kyseisen planeetan asiayhteyttä."
Vaikka raportti keskittyy pääasiassa tieteeseen, se koskee myös eksoplaneettatutkimuksen taustalla olevia tutkijoita ja vaatii monialaista yhteistyötä ja tukea tutkimusapurahoihin. Mietinnössä käsitellään myös monimuotoisuuden edistämistä sekä syrjinnän ja häirinnän estämistä, vaikka se ei tarjoa konkreettisia suosituksia näistä aiheista.
Kaikesta huolimatta, uusi raportti hahmottaa polun eksoplaneetta-tutkimusten dramaattiselle lisäämiselle seuraavien kahden vuosikymmenen aikana, ja sillä voi olla merkittäviä seurauksia. "Ensimmäistä kertaa ihmiskunnan historiassa voimme nyt lähteä vastaamaan kysymykseen, onko muilla planeetoilla elämää", Gaudi sanoi.
