Upodobitev umetnika predlaganega vesoljskega teleskopa LUVOIR, ki bi ga lahko uporabili za neposredno slikanje eksoplanetov.
(Slika: © NASA / GSFC)
Kongresno pooblastilo poročila, ki ga je danes (5. septembra) objavila premierna znanstvena svetovalna skupina v ZDA, je ugotovilo, da bi moral NASA svoj proračun za raziskave eksoplaneta usmeriti v velike vesoljske in zemeljske teleskope.
Novo poročilo Nacionalne akademije znanosti vsebuje dekadalni sistem določanja prednostnih nalog v astronomski skupnosti, ki vodi NASA-ino dolgoročno strategijo.
"Resnično veliko sporočilo je, da gre za prav poseben trenutek v človeški zgodovini," je za Space.com povedal Space Charvinneau, astronom z univerze Harvard in sopredsednik odbora, ki stoji za novim poročilom. "Ljudje so se spraševali, ali je na drugih planetih življenje že sto let, verjetno na tisoče let." [13 načinov iskanja inteligentnih tujcev]
Če se odločimo za prave naložbe, je nadaljeval: "Odgovora na to vprašanje bi se dejansko lahko naučili v naslednjih 20 letih."
Po novem poročilu so te naložbe jasne, izpostavili so sedem ključnih prednostnih nalog, vključno z izgradnjo vesoljskega teleskopa, ki je dovolj močan, da lahko neposredno vidi eksoplanete; gradnja velikih zemeljskih teleskopov; in nadaljuje razvoj in izstrelitev vesoljskega teleskopa WFIRST (Infrardeči anketni teleskop).
"V tem poročilu resnično podvojijo strategijo velike misije," je za Space.com dejal Jessie Christiansen, ki študira eksoplanete na Caltechu in Nasinem znanstvenem inštitutu za eksoplanete in ni bil vključen v novo poročilo. "To bodo neverjetno veliki, dragi napori, vendar bi lahko dosegli nekaj, nad čimer smo navdušeni," je dejala - kot da najdemo in preučujemo majhne, skalnate planete okoli zvezd, kot je naše lastno sonce.
Ker je poročilo osredotočeno na instrumente, ki bi se lahko zaposlili 15 ali 20 let po cesti, le na kratko razpravlja o trenutnih projektih, kot je na primer nedavno lansiran satelit za anketo Exoplanet Survey, ki je začel zbirati podatke konec julija, in kratkoročne projekte Tako kot vesoljski teleskop James Webb (Webb), ki naj bi ga začeli izvajati leta 2021. Odbor je izrazil podporo tem projektom.
Astronomi so na splošno izrazili svojo podporo znanstvenim ciljem Webba, vendar je teleskop razvil sloves, da presega proračun in zaostaja. Christiansen skrbi, da bi lahko osredotočenost novega poročila na podobno ambiciozne projekte na koncu postala problematična, če bi videli tudi težave s stroški in časovnico. Po njenih besedah so veliki projekti, kot je Webb, "samo pojedli kosilo," in njihovi spoti spodbudili nekatere znanstvenike, naj se namesto tega osredotočijo na manjše projekte. To pa ne velja za avtorje novega poročila.
"Res smela strategija je reči, da bi morali vsa svoja jajca odložiti v en koš," je dejal Christiansen in dodal, da čeprav pristop prinaša potencialne visoke nagrade, pa prinaša tudi potencialno velika tveganja. "Če smo s prejšnjimi misijami sežgali preveč mostov in to ne deluje, potem smo malo brez krmila," je dejal Christiansen. Presenečena je bila, da v poročilu ni več govora o drobnih, relativno poceni satelitih, imenovanih CubeSats, in o tem, kako bi lahko prispevali k eksoplanet znanosti, čeprav so voditelji poročil na tiskovni konferenci navedli, da bodo tudi te manjše misije koristne.
Toda odbor, ki stoji za poročilom, meni, da so velike cene nalepk na smelih misijah vredne. "Stroški teh teleskopov in misij, o katerih govorimo, čeprav so znatni, zagotovo ne sodijo v okvir tega, kar mi kot družba lahko počnemo," B. Scott Gaudi, astronom na državni zvezni državi Ohio in sodelavci za Space.com povedal predsedujoči odbora.
Ti dragi projekti so ambiciozni vesoljski teleskopi, kot so veliki ultravijolični / optični / infrardeči geodetar (LUVOIR) in občinski observatorij eksoplanetov, ki bi bili vsak dovolj močni, da bi drobno svetlobo planeta ločili od močnega bleščanja zvezde. Vključevali bi tudi financiranje velikanskih zemeljskih teleskopov, kot je tridesetmetrski teleskop (morda na Havajih) in velikanski teleskop Magellan (v Čilu).
Ta poudarek na neposrednem slikanju je izstopal Thayneu Currieju, astronomu Japonskega nacionalnega astronomskega observatorija, ki ni bil vključen v novo poročilo, ki se osredotoča na to tehniko, kar je trenutno izjemno težko. "[Neposredno slikanje] je intrigantno, ker gledanje verjame," je povedal za Space.com. "Veliko ljudi, ko jim rečete, da veliko planetov dejansko ne zaznamo, je to nekakšna glava."
Trenutno zaznavanje eksoplanetov ponavadi opazi planete z rahlim nihanjem, ki ga gravitacija povzroči v položaju zvezde (imenovanem metoda radialne hitrosti) ali rahlem potopitvi zvezde, ki nastane, ko planet zdrsne med zvezdo in teleskopom (imenovano tranzitni metoda). V nasprotju s tem se poročilo osredotoča na metode odkrivanja, ki zahtevajo naslednjo tehnološko raven - neposredno slikanje in mikroleščanje, ki uporablja optični trik za povečanje oddaljenih utrinkov v vesolju in bo možno s teleskopom WFIRST, ki bo trenutno postavljen leta 2025.
Neposredno slikanje ponuja tudi dodatne informacije o samem planetu in o tem, kaj se lahko dogaja na njegovi površini. "Ko boste videli planet, lahko počnete vse vrste zanimivih stvari," na primer preučite njegovo orbito, začnete razumeti njegovo sestavo in morda opazite znake vremena ali vrtenja, Pat McCarthy, podpredsednik za operacije velikanskega teleskopa Magellan, ki v novem poročilu ni bil vključen, je povedal za Space.com. "Resnično odpira svet." [10 eksoplanetov, ki bi lahko gostili življenje tujcev]
Čeprav poročilo poudarja privlačnost določanja življenjske sposobnosti in iskanja življenja, si prizadeva, da bi ta vprašanja bolj uravnotežila z drugimi, ki so povezana z eksoplaneti. "Odbor je zavzel zelo celostno stališče glede našega zadolževanja za strategijo eksoplanetov," je dejal Gaudi. "Ne verjamemo, da je mogoče iti ven in prepoznati življenje, ne da bi razumeli kontekst določenega planeta."
Čeprav se poročilo osredotoča predvsem na znanost, naslavlja tudi znanstvenike, ki stojijo za raziskovanjem eksoplanetov, ter poziva k meddisciplinarnemu sodelovanju in podpori raziskovalnih štipendij. Poročilo se dotakne tudi spodbujanja raznolikosti in preprečevanja diskriminacije in nadlegovanja, čeprav ne ponuja nobenih konkretnih priporočil v zvezi s temi temami.
Povedano je v novem poročilu skica poti do dramatičnega izboljševanja raziskav eksoplanetov v naslednjih dveh desetletjih, kar bi lahko imelo pomembne posledice. "Prvič v človeški zgodovini se lahko zdaj, če se odločimo, lotimo odgovora na vprašanje, ali na drugih planetih živi življenje," je dejal Gaudi.
