Изображение на художник на предложения космически телескоп LUVOIR, който може да се използва за директно изображение на екзопланети.
(Изображение: © NASA / GSFC)
Доклад от конгреса, мандат на конгреса, публикуван днес (5 септември) от водещата научно-консултативна група в Съединените щати, установи, че НАСА трябва да съсредоточи бюджета си за изследвания за екзопланети върху големи космически и наземни телескопи.
Новият доклад на Националната академия на науките се подава в десетолетна система за определяне на приоритетите в астрономическата общност, която ръководи дългосрочната стратегия на НАСА.
"Наистина голямото послание е, че това е много специален момент в човешката история", заяви пред Space.com Дейвид Чарбоно, астроном от Харвардския университет и съпредседател на комисията зад новия доклад. "Хората са се чудили дали има живот на други планети от стотици години, може би хиляди години." [13 начина за търсене на интелигентни извънземни]
Ако решим да направим правилните инвестиции, той продължи: "Всъщност бихме могли да научим отговора на този въпрос през следващите 20 години."
Според новия доклад тези инвестиции са ясни със седем ключови приоритета, включително изграждането на космически телескоп, достатъчно мощен, за да вижда директно екзопланети; изграждане на големи наземни телескопи; и продължаване на процеса на разработване и изстрелване на космическия телескоп WFIRST с инфрачервена анкета за широко поле.
"В този доклад те наистина удвояват стратегията на голямата мисия", казва за Space.com Джеси Кристиансен, който изучава екзопланети в Калтех и Научния институт за екзопланета на НАСА и не е участвал в новия доклад. "Това ще бъдат невероятно големи, скъпи усилия, но те биха могли да постигнат нещо, от което се вълнуваме", каза тя - като намирането и изучаването на малки, каменисти планети около звезди като нашето собствено слънце.
Тъй като докладът е фокусиран върху инструменти, които биха могли да работят на 15 или 20 години по-надолу, той само накратко обсъжда текущите проекти, като наскоро стартирания Transiting Exoplanet Survey Satellite, който започна да събира данни в края на юли, и близкосрочните проекти като космическия телескоп на Джеймс Уеб (Webb), който в момента се планира да стартира през 2021 г. Комитетът изрази подкрепа за тези проекти.
По принцип астрономите са изразили подкрепата си за научните цели на Уеб, но този телескоп е създал репутация на това, че надхвърля бюджета и изостава от графика. Кристиансен се притеснява, че фокусът на новия доклад върху подобни амбициозни проекти може да се окаже проблематичен, ако виждат и проблеми с разходите и сроковете. Според нея големи проекти като Уеб, "просто яжте всеки друг обяд", а спънките им насърчиха някои учени да се съсредоточат върху по-малки проекти. Но това не е така за авторите на новия доклад.
„Наистина смела стратегия е да кажем, че трябва да слагаме всичките си яйца в една кошница“, каза Кристиансен и добави, че докато подходът идва с потенциални високи награди, той също идва с потенциални големи рискове. "Ако сме изгорили твърде много мостове с предишните мисии и това не работи, тогава сме малко без рулетки", каза Кристиансен. Тя се изненада, че не видя повече разговори в доклада за малките, сравнително евтини спътници, наречени CubeSats и как те биха могли да допринесат за науката за екзопланетите, въпреки че ръководителите на докладите уточниха по време на пресконференция, че тези по-малки мисии също ще бъдат ценни.
Но комисията, която стои зад доклада, смята, че големите цени на стикерите за смели мисии си заслужават. „Разходите за тези телескопи и мисиите, за които говорим, макар и съществени, със сигурност не са извън обхвата на това, което ние като общество можем да направим“, Б. Скот Гауди, астроном от Държавния университет в Охайо и сътрудник -председател на комисията, каза пред Space.com.
Тези скъпи проекти са амбициозни космически телескопи като Големия ултравиолетов / оптичен / инфрачервен геодезист (LUVOIR) и обитаемата обсерватория за екзопланети, който всеки би бил достатъчно мощен да отдели малката светлина на планетата от мощния отблясък на нейната звезда. Те ще включват също така финансиране на гигантски наземни телескопи, като телескопа на тридесет метра (вероятно на Хаваите) и телескопа Giant Magellan (в Чили).
Този акцент върху директните изображения се открои на Тайн Къри, астроном от Националната астрономическа обсерватория на Япония, който не участва в новия доклад, който се фокусира върху тази техника, която в момента е изключително трудна. "[Директното изобразяване] е интригуващо, защото виждането вярва", каза той пред Space.com. "Много хора, когато им кажете, че всъщност не засичаме много от планетите, това е вид драскач на главата."
Екзопланетните детекции в момента са склонни да забелязват планетите чрез лекото колебание, което гравитацията им причинява в положение на звезда (наречен метод на радиална скорост) или от лекото потапяне в яркостта на звездата, причинено, когато планетата се плъзга между звездата и телескопа (наречен транзит метод). За разлика от това, докладът се фокусира върху методите за откриване, които изискват следващото технологично ниво - директно изобразяване и микроелементиране, което използва оптичен трик за увеличаване на далечни петна от космоса и ще бъде възможно с телескопа WFIRST, който в момента ще бъде изстрелян през 2025 г.
Директните изображения също предлагат допълнителна информация за самата планета и какво може да се случва на нейната повърхност. "След като видите планетата, можете да правите всякакви интересни неща", като изучавате нейната орбита, да започнете да разбирате нейния състав и може би да забележите признаци на времето или въртене, Пат Маккарти, вицепрезидент за операциите на телескопа на гигантския Магелан, който не е участвал в новия доклад, каза пред Space.com. "Това наистина отваря света." [10 екзопланети, които могат да бъдат домакин на извънземен живот]
Въпреки че докладът набляга на призива за определяне на обитаемостта и търсене на живот, той се стреми да балансира тези въпроси с други, свързани с екзопланетите. „Комитетът взе много холистичен възглед по отношение на нашата отговорност за стратегия за екзопланета“, каза Гауди. "Не вярваме, че е възможно да излезем и да идентифицираме живота, без да разбираме контекста на тази конкретна планета."
Въпреки че докладът се фокусира основно върху науката, той също се обръща към учените, стоящи зад изследванията на екзопланетите, като призовава за междудисциплинарно сътрудничество и подкрепа за безвъзмездни средства за научни изследвания. Докладът също така засяга насърчаването на многообразието и предотвратяването на дискриминация и тормоз, въпреки че не предлага конкретни препоръки по тези теми.
Всичко казано, новият доклад очертава път за драматично подобряване на изследванията на екзопланетите през следващите две десетилетия, с потенциално значими последици. "За първи път в човешката история сега можем да се впуснем в отговор на въпроса дали има живот на други планети", каза Гауди.
