Охота началась! Космическое агентство НАСА начало отбор претендентов для разработки и осуществления следующих масштабных миссий по изучению космического пространства.
Обсерватории, такие как космический телескоп “Хаббла” произвели революцию в понимании человечеством Вселенной. И предстоящие проекты, такие как космический телескоп Джеймса Вебба (JWST) и миссия WFIRST-AFTA – старт которых запланирован на 2021 и середину 2020 годов, соответственно – обещают совершить ещё более значимые открытия.
Но что произойдет после этого? Какие космические телескопы планирует построить НАСА через несколько десятков лет? Сейчас картина стала немного понятнее: ранее, космическое агентство объявило, что оно формирует четыре рабочие группы для рассмотрения возможных концепций будущих инструментов для изучения космоса, строительство которых, скорее всего, начнётся после 2030 года.
Одна из четырёх концепций ориентирована на прямую визуализацию поверхности экзопланет и поиска признаков жизни на них. Остальные три направлены на строительство космических телескопов, предназначенных для наблюдения космических объектов в определённых диапазонах: ультрафиолетовом, оптическом, коротковолновом инфракрасном диапазоне, рентгеновском диапазоне, и длинноволновом инфракрасном диапазоне. Космическое агентство уже начало приём заявок от учёных желающих присоединиться к одной из четырёх групп.
В конечном итоге эти группы предоставят отчёт, который покажет, какие данные каждая миссия сможет получить, какие возможности, а также ограничения она будет иметь, и, какой из новых инструментов принесёт больше пользы обществу в целом и астрономии в частности.
Вот краткое описание каждой из четырёх концептуальных миссий и данные которые они должны получить.
Миссия по обнаружению жизни на экзопланетах HabEx
На сегодняшний день благодаря работе космического телескопа “Кеплер”, а также при использовании других инструментов, учёными обнаружено почти 4000 планет за пределами Солнечной системы. Теперь учёные хотят найти способ, который позволил бы им увидеть не слишком далёкие от Земли экзопланеты напрямую. Телескоп способный увидеть экзопланету сможет передать исследователям важные данные о её атмосфере и условиях на её поверхности, что в свою очередь поможет обнаружить признаки обитаемости либо био-активности на экзопланете.
“Миссия HabEx поможет оценить распространённость обитаемых планет, а, возможно даже и обнаружить примитивную жизнь в нашей галактике”, – сказал Бертран Менессон (Bertrand Mennesson).
HabEx также позволит астрономам изучить условия на поверхности, а также атмосферы на всех видах планет, в том числе на: ледяных гигантах, газовых гигантах и скалистых планетах, вокруг различных типов звёзд и в разнообразных звёздных системах.
Такой телескоп также сможет получать изображения молодых планетарных систем на ранних стадиях их формирования, обеспечив тем самым более лучшее понимание эволюции звёздных систем во всех уголках галактики.
Большой ультрафиолетовый, оптический и инфракрасный телескоп (LUVOIR)
Космический телескоп “Хаббла”, с его 2,4 метровым (7,9 футов) основным зеркалом совершил революцию в изучении далёкого космоса. Представьте себе, как изменит мир космический телескоп с 12-метровым (39 футов) зеркалом.
У астрономов было много предложений относительно телескопа, который собирал бы свет в ультрафиолетовой, оптической и инфракрасной областях спектра. Одним из последних таких предложений является миссия HDST (космический телескоп высокой четкости), но общая концепция называется LUVOIR.
“LUVOIR сможет изучать формирование звёзд и планет в нашей галактике, а также составить карту эволюции галактик”, – сказал Аки Роберж (Aki Roberge), учёный НАСА из Мэриленда.
Рентгеновская миссия (XRSM)
Вселенная в рентгеновском спектре оказалась очень странным и красивым местом, что подтверждают снимки с различных космических телескопов, в том числе обсерваторий “Чандра”, XMM-Newton, а также NuSTAR.
Все эти телескопы уже помогли астрономам изучить широкий спектр необычных космических объектов, таких как сверхновые, чёрные дыры и диски вещества, циркулирующего вокруг них, галактики, а также таинственную тёмную материю.
Новая рентгеновская обсерватория может обеспечить понимание того, как ведёт себя вещество в некоторых наиболее экстремальных условиях космоса, например, в области вокруг чёрной дыры. Это даст исследователям ответ на вопрос о зарождении и развитии первых сверхмассивных чёрных дыр во Вселенной, а также первых галактик, находящихся на краю видимой Вселенной.
Дальний ИК-диапазон (FIRSM)
Все звёзды во Вселенной излучают невероятное количество видимого света, однако теперь учёные знают, что это лишь половина от их общего числа, поскольку другая часть звёзд заблокирована облаками, состоящими из газа и пыли, и увидеть их можно только в инфракрасном диапазоне.
“Если у вас нет телескопа, работающего в инфракрасном диапазоне, вы потеряете половину картины”, – сказал Картик Шиф (Kartik Sheth).
С использованием такого рода телескопов, учёные смогут изучить, процессы формирования звёзд и планет. Инфракрасные наблюдения также отлично подходят для идентификации химических веществ, из которых состоят объекты, находящиеся в отдалённых космических областях.
Телескопы, использующие дальний инфракрасный диапазон, смогут изучать звёзды на разных стадиях их жизненного цикла, что позволит определить, где и когда образовались различные химические элементы.