Iată cum ar putea arăta următorii 10 ani de știință spațială

Sondajul decenal al astronomiei și astrofizicii este, practic, o previzualizare a următorilor 10 ani de știință spațială din SUA. În fiecare deceniu, experții reuniți de Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină colectează informații de la astronomii din toată țara pentru a recomanda o listă prioritizată de proiecte factorilor de decizie și agențiilor federale. Listele de sarcini anterioare au fost în frunte cu articole specifice, cum ar fi telescopul spațial James Webb și telescopul spațial roman Nancy Grace (SN: 10/6/21; SN: 13/08/10). Dar anul acesta, astronomii scutură lucrurile.

Cel mai recent studiu decenal, care trasează cursul pentru astronomia și astrofizica SUA din 2022 până în 2032, recomandă NASA să creeze un nou program pentru a dezvolta mai multe telescoape spațiale majore simultan. Investiția devreme în mai multe concepte de misiune ar putea reduce riscul ca misiunile individuale să devină prea greoaie și costisitoare, potrivit raportului publicat pe 4 noiembrie.

„Acestea sunt recomandări super importante”, spune Scott Gaudi, un astronom la Universitatea de Stat din Ohio, care nu a făcut parte din comitetul Academiilor Naționale care a întocmit raportul. „Ei chiar concentrează direcția astronomiei în Statele Unite – și, prin extensie, în restul lumii, pentru că avem o mulțime de parteneriate internaționale.”

Programul cu mai multe misiuni propus ar remodela modul în care sunt planificate misiunile spațiale majore. În trecut, „alegeai o prioritate, o construiai, o lansai și apoi te gândeai care era următoarea prioritate”, spune Jonathan Fortney, astrofizician la Universitatea din California, Santa Cruz. și un membru al comisiei de anchetă.

Dar telescoapele spațiale devin din ce în ce mai ambițioase, complexe și mai scumpe, spune Fortney. Modelul unu-la-time nu funcționează atât de bine atunci când o singură misiune poate dura zeci de ani de la proiect până la decolare.

A avea mai multe proiecte mari în lucru oferă un pic de asigurare. Dacă cercetătorii lucrează la o misiune timp de câțiva ani și își dau seama că tehnologia nu este acolo pentru a o face să zboare la timp, NASA ar putea schimba vitezele și ar putea trimite mai întâi un alt telescop în spațiu, spune Fortney. Dezvoltarea mai multor misiuni în paralel ar putea reduce, de asemenea, timpul lung de așteptare dintre lansări.

„Sunt atât de încântat de asta. Este ca cel mai bun rezultat posibil”, spune Gaudi. Această configurație ar putea spori încrederea că marile misiuni spațiale pot rămâne la buget și la program, adaugă el, după marile depășiri ale costurilor și întârzierile care au blocat mult așteptatul telescop spațial James Webb. „Este un mod cu adevărat nou de abordare a lucrurilor și unul care este cu adevărat necesar pentru a avansa astronomia în următoarele câteva decenii.”

Prima misiune din noul program, conform raportului sondajului, ar trebui să fie un telescop spațial care să privească universul în lungimi de undă în infraroșu, optică și ultravioletă, umplând un gol lăsat de alte instrumente. Telescopul spațial Hubble se uită în principal la lumina optică și ultravioletă, în timp ce telescopul James Webb va vedea în principal universul în infraroșu.

ilustrație a telescopului spațial James Webb
Prioritatea de top a astronomilor în sondajul decenial din 2001, telescopul spațial James Webb (ilustrat), este în sfârșit programată să fie lansat în decembrie.Northrop Grumman

Cu o zonă de colectare a luminii de peste două ori mai largă decât cea a lui Hubble, acest observator nou-fangle ar putea să zărească planete din alte sisteme stelare, care sunt cu o zecime de miliardime mai strălucitoare decât stelele lor și ar putea dezvălui lungimile de undă specifice ale luminii, sau spectre. emise de exoplanete. Telescopul a putut observa, de asemenea, stele, galaxii și alte obiecte cerești. Cu un preț estimat de 11 miliarde de dolari, telescopul ar fi programat să fie lansat la începutul anilor 2040.

La cinci ani de la începerea lucrărilor la prima misiune emblematică, NASA ar trebui să înceapă să dezvolte atât o misiune în infraroșu îndepărtat, cât și o misiune cu raze X, fiecare costând între 3 și 5 miliarde de dolari, recomandă sondajul.

O fereastră cu infraroșu îndepărtat către univers ar putea ajuta astronomii să studieze modul în care se comportă apa în formarea sistemelor planetare, spune Fortney. Un succesor al Observatorului de raze X Chandra al NASA, în vârstă de 22 de ani, ar putea dezvălui noi detalii despre evoluția galaxiilor, comportamentul unei găuri negre supermasive și alte fenomene energetice (SN: 25/07/19).

Pe teren, cele mai mari priorități ale astronomilor, conform studiului decenal, continuă să construiască două observatoare optice majore, Telescopul Giant Magellan din Chile și Telescopul de 30 de metri din Hawaii – deși ultimul proiect s-a confruntat cu controverse (SN: 8/5/20).

Sondajul notează, de asemenea, că este timpul să înlocuim Very Large Array din New Mexico și Very Long Baseline Array de antene telescop împrăștiate în Statele Unite. Succesorul propus pentru aceste observatoare radio de clasă mondială este Next-Generation Very Large Array, care ar fi de 10 ori mai sensibil.

Fortney este optimist că NASA și alte agenții federale vor transforma prioritățile de top ale sondajului decenial în realitate. „Recordul a fost destul de bun, în ceea ce privește cele mai proeminente recomandări care s-au născut”, spune el. „Am foarte mare încredere că aceste lucruri se vor întâmpla cu adevărat.”