Kunstniku kujutis kavandatud kosmoseteleskoobist LUVOIR, mida saaks kasutada eksoplaneetide otsepildistamiseks.
(Pilt: © NASA / GSFC)
Täna (5. septembril) Ameerika Ühendriikide juhtiva teaduse nõuanderühma avaldatud kongressi volitatud aruandes leiti, et NASA peaks oma eksoplaneedi uuringute eelarve koondama suurtele kosmose- ja maapealsetele teleskoopidele.
Uus Riikliku Teaduste Akadeemia raport on astronoomiakogukonna dekadaalse prioriteetide seadmise süsteem, mis juhib NASA pikaajalist strateegiat.
"Tõeliselt suur sõnum on see, et see on inimkonna ajaloos väga eriline hetk," ütles Space.com-ile Harvardi ülikooli astronoom ja uue raporti taga olnud komitee kaasesimees David Charbonneau. "Inimesed on mõelnud, kas teistel planeetidel on elu sadu aastaid, vaieldamatult tuhandeid aastaid." [13 viisi intelligentsete välismaalaste otsimiseks]
Kui otsustame teha õigeid investeeringuid, jätkas ta: "Me võiksime järgmise 20 aasta jooksul sellele küsimusele vastuse saada."
Ja vastavalt uuele aruandele on need investeeringud selged ja välja on toodud seitse peamist prioriteeti, sealhulgas kosmoseteleskoobi ehitamine, mis on piisavalt võimas eksoplaneetide otseseks nägemiseks; suurte maapealsete teleskoopide ehitamine; ning WFIRST-i kosmosepõhise teleskoobi (WFIRST) arendus- ja käivitamisprotsessi jätkamine.
"Selles raportis kahekordistavad nad suure missioonistrateegia tõesti ära," ütles Jessie Christiansen, kes õpib Caltechis ja NASA Exoplaneti teadusinstituudis eksoplaneete ja ei olnud uue raportiga seotud, ütles Space.com. "Need on uskumatult suured ja kallid jõupingutused, kuid need võiksid saavutada midagi, millest me oleme vaimustuses," sõnas ta - nagu näiteks väikeste kiviste planeetide leidmine ja uurimine tähtede ümber nagu meie enda päike.
Kuna aruanne on keskendunud vahenditele, mis võiksid tööle asuda 15 või 20 aasta pärast, käsitletakse selles vaid lühidalt praegusi projekte, nagu näiteks hiljuti käivitatud Exit Planet Survey Satellite, mis alustas andmete kogumist juuli lõpus, ja lähiaja projekte , nagu James Webbi kosmoseteleskoop (Webb), mis on plaanis käivitada 2021. aastal. Komitee avaldas toetust nendele projektidele.
Astronoomid on üldiselt avaldanud toetust Webbi teaduseesmärkidele, kuid see teleskoop on välja töötanud tuntuse eelarve ületamise ja ajakavast mahajäämise osas. Christiansen muretseb, et uue raporti keskendumine sarnaselt ambitsioonikatele projektidele võib osutuda problemaatiliseks, kui nad näevad ka kulude ja ajakava probleeme. Selliste suurte projektide nagu Webb sõnul "sööge lihtsalt kõigi teiste lõunasööki" ja nende komistamine on julgustanud mõnda teadlast keskenduma väiksematele projektidele. Kuid uue raporti autorite puhul see nii pole.
"See on tõesti julge strateegia öelda, et me peaksime kõik oma munad ühte korvi panema," ütles Christiansen ja lisas, et kuigi lähenemisviis hõlmab potentsiaalselt suuri hüvesid, kaasneb sellega ka potentsiaalselt kõrge risk. "Kui oleme eelmiste missioonidega liiga palju sildu ära põletanud ja see ei toimi, siis oleme natuke roolivabad," sõnas Christiansen. Ta oli üllatunud, et ei näinud raportis rohkem juttu pisikestest, suhteliselt odavatest satelliitidest, mille nimi on CubeSats, ja kuidas nad saaksid panustada eksoplaneedi teadusesse, ehkki raportijuhid täpsustasid pressikonverentsil, et ka need väiksemad missioonid on väärtuslikud.
Kuid raporti taga olev komisjon leiab, et julgete missioonide suured kleebiste hinnad on seda väärt. "Nende teleskoopide ja lähetuste kulud, millest me räägime, on küll suured, kuid ei kuulu kindlasti selle alla, mida me ühiskonnana teha saame," ütles Ohio Riikliku Ülikooli astronoom B. Scott Gaudi ja kaasautorid -komisjoni esimees, rääkis Space.com.
Need kulukad projektid on ambitsioonikad kosmoseteleskoobid, nagu näiteks suur ultraviolettkiirguse / optilise / infrapuna mõõteseade (LUVOIR) ja Habitable Exoplanet observatoorium, mis mõlemad oleksid piisavalt võimsad, et eraldada planeedi pisike valgus tähe võimsast pimestamisest. Nende hulka kuuluvad ka hiiglaslike maapealsete teleskoopide, näiteks kolmekümnemeetrise teleskoobi (võimalik, et Hawaiil) ja hiiglasliku Magellani teleskoobi (Tšiilis) rahastamine.
See rõhk otsesele pildistamisele paistis silma Thayne Curriega - Jaapani Riikliku Astronoomilise Vaatluskeskuse astronoomiga, kes pole uues aruandes osalenud - kes keskendub sellele tehnikale, mis on praegu äärmiselt keeruline. "[Otsepildistamine] on intrigeeriv, sest nägemine on usutav," ütles ta Space.com-ile. "Paljud inimesed, kui ütlete neile, et me ei tuvasta tegelikult paljusid planeete otseselt, on see mingi peakraapija."
Exoplaneedi tuvastused kipuvad praegu planeete märkama, põhjustades nende raskuse põhjustatud raskusi täheasendis (nn radiaalse kiiruse meetod) või tähe heleduse vähese languse tagajärjel, kui planeet libiseb tähe ja teleskoobi vahel (nimetatakse transiidiks) meetod). Seevastu keskendub raport avastamismeetoditele, mis nõuavad järgmist tehnoloogiataset - otsest pildistamist ja mikrolülitamist, mis kasutab optilisi trikke kosmose kaugete laikude suurendamiseks ja on võimalik WFIRST-teleskoobi abil, mis on praegu plaanis käivitada 2025. aastal.
Otsepildistamine pakub ka lisateavet planeedi enda ja selle pinnal toimuva kohta. "Kui planeet on näha, saate teha igasuguseid huvitavaid asju," näiteks uurides selle orbiiti, hakates mõistma selle koostist ja võib-olla ilmnema ilmastiku või pöörlemise märke, rääkis Pat Giant Magellani teleskoobi operatsioonide asepresident Pat McCarthy, kes polnud uues aruandes kaasatud, ütles Space.com. "See tõesti avab maailma." [10 eksoplaneeti, mis võiksid võõrast elu võõrustada]
Ehkki raportis rõhutatakse elamiskõlblikkuse määramise ja elu otsimise üleskutset, püütakse selles küsimuses tasakaalustada üldisemalt eksoplaneetidega seotud küsimusi. "Komitee suhtus eksoplaneedi strateegia vastutusse väga terviklikult," ütles Gaudi. "Me ei usu, et ilma konkreetse planeedi konteksti mõistmata pole võimalik elu välja käia ja elu tuvastada."
Ehkki raport keskendub peamiselt teadusele, on see suunatud ka eksoplaneetide uurimise taga olevatele teadlastele, kutsudes esile valdkondadeülest koostööd ja uurimistoetuste toetamist. Aruanne puudutab ka mitmekesisuse soodustamist ning diskrimineerimise ja ahistamise ärahoidmist, ehkki selles küsimuses ei esitata konkreetseid soovitusi.
Kõike seda öeldes visandab uus raport eksoplaneedi uuringute dramaatilise suurendamise järgmise kahe aastakümne jooksul, millel võivad olla olulised tagajärjed. "Esmakordselt inimkonna ajaloos võime nüüd asuda, kui tahame, vastates küsimusele, kas teistel planeetidel on elu," ütles Gaudi.
