Amerikanske astronomer vil have et kæmpe teleskop til at jage efter nye jordlignende planeter

TMT International Observatory

Hvert 10. år udgiver amerikanske astronomer og astrofysikere en ny rapport, der skal guide det næste årti af astronomi og astrofysikforskning. I dag offentliggjorde National Academies of Sciences, Engineering and Medicine det seneste og satte en ny bane for moderne rumudforskning.

Døbt Astro 2020 , trækker tiårsundersøgelsen fra hundredvis af hvidbøger og flere års overvejelser fra mere end 13 underpaneler. Den 600 sider lange rapport mærker tre videnskabelige nøgleprioriteter for det kommende årti og argumenterer for, at USA investerer i to store projekter: Giant Magellan Telescope og Thirty Meter Telescope. Rapporten fastslår, at uden en større amerikansk føderal investering, ser begge projekter ud til at mislykkes, men den siger ikke, hvor meget ny investering der ville være påkrævet.

Gabriella Gonzalez , en professor i fysik og astronomi ved Louisiana State University, som også fungerede som medlem af rapportens styregruppe, siger, at rapporten giver en gennemførlig plan, der tager hensyn til både omkostninger og samfundsstøtte.

Her er nogle af de største takeaways.

3 videnskabelige nøgleprioriteter

Mange eksperter vil være glade for at vide, at den tidlige interesse for exoplanetariske systemer ikke er ved at dø snart. En af tre videnskabelige nøgleprioriteter annonceret i dette års rapport er at identificere og karakterisere jordlignende planeter uden for vores solsystem.

Mens exoplaneter har været et populært diskussionsemne i mere end to årtier, vil denne nye indsats især fokusere på at opsøge beboelige verdener. Livet på Jorden har radikalt ændret planetens atmosfære, og forskere ønsker at lede efter lignende signaturer andre steder for at afgøre, om andre planeter har udviklet de rigtige komponenter til at understøtte komplekst liv.

Relateret historie

Denne AI kunne forudsige 10 års videnskabelige prioriteter - hvis vi lader det

Decadal Survey, der forventes i slutningen af ​​september, sætter tonen for en ny æra af rumudforskning. Et team af forskere ønsker, at undersøgelsen skal bruge AI til at forudsige voksende videnskabsfelter.

Ved hjælp af spektroskopi, som undersøger, hvordan stof og lys interagerer, vil astronomer nu begynde at studere atmosfærerne i store, varme verdener for beviser på biosignaturer eller tegn på liv på andre planeter.

Den anden nye prioritet annonceret i rapporten: at søge at forstå, hvad der skete i de tidligste øjeblikke af vores univers ved at undersøge arten af sorte huller , hvide dværge og stjerneeksplosioner. Gennem projekter som lanceringen af ​​Laser Interferometer Space Antenna, en foreslået rumsonde, der vil detektere og måle gravitationsbølger, kan forskning på dette område hjælpe videnskabsmænd med at opdage ny fysik og skærpe vores forståelse af astronomiske målinger.

Den tredje prioritet vil forsøge at tackle galaksernes oprindelse og udvikling og bestemme, hvordan disse astronomiske systemer er sammenflettet. Især vil forskere bruge spektroskopi til at studere de forskellige strukturer, der udgør miljøerne omkring galakser.

En ny måde at planlægge missioner på

Udvalgets rapport siger også, at NASA bør oprette et nyt program for at ændre den måde, projekter planlægges og udvikles på.

I stedet for at anbefale og godkende missioner, der vil tage så mange år, siger González, er det, vi anbefaler til NASA, at skabe en linje, som vi kalder Great Observatories Mission and Technology Maturation Program, der designer og udvikler teknologi til missioner, før de godkendes.

Dette program ville udvikle teknologier år forud for, hvornår de ville være planlagt til enhver rummission og give tidlige tjek og anmeldelser undervejs. Normalt begynder den proces, når en mission anbefales, men dette program har til formål at halvere tiden mellem anbefaling og lancering.

I betragtning af hvor meget tid og penge det tager at udvikle et missionskoncept, foreslår rapporten, at en ny tilgang kunne hjælpe med at øge antallet af store projekter, NASA kunne arbejde på på én gang. Hvorvidt de ender med at flyve, er ikke et problem, siger González. Det handler om at have de rigtige ressourcer og støtte så tidligt som muligt.

Den første mission, der kommer ind i det nye program, vil være et rumbaseret teleskop, der vil bruge højkontrastbilleddannelse til at levere nye data om exoplaneter, i overensstemmelse med Astro2020s hovedprioriteter. Betydeligt større end Hubble-rumteleskopet , vil den være i stand til at observere planeter, der er svagere end deres stjerne med en faktor på mindst 10 mia. Dette vil dybt ændre den måde, astronomer ser på det kendte univers.

I dag er de anslåede omkostninger for projektet omkring 11 milliarder dollars, og hvis det er godkendt af NASA, er en potentiel lancering først planlagt i begyndelsen af ​​2040'erne.

På jorden

For jordbaserede observatorier er udvalgets øverste anbefaling at fortsætte med at investere i US Extremely Large Telescope Program, som i øjeblikket består af tre elementer: Giant Magellan Telescope i Chile, Thirty Meter Telescope på Hawaii og National Science Foundations National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory, baseret i Arizona.

Astro2020 anbefaler også, at Karl Jansky Very Large Array og Very Long Baseline Array erstattes af Næste generation af meget stort array, et meget mere følsomt radioobservatorium, der skal bygges ved udgangen af ​​årtiet.

Rapporten siger, at succesen for hvert af disse projekter er afgørende, hvis USA håber at bevare sin position som førende inden for jordbaseret astronomi.

González siger, at hun håber, at dette års rapport vil føre til nye opdagelser, der rækker ud over det videnskabelige samfund. Dette samfund er ikke kun astronomer, siger hun. Det er astronomer og mennesker, der nyder godt af astronomien.

skjule