Umělecké zobrazení navrhovaného kosmického dalekohledu LUVOIR, které lze použít k přímému zobrazení exoplanet.
(Obrázek: © NASA / GSFC)
Kongresově pověřená zpráva zveřejněná dnes (5. září) přední vědeckou poradní skupinou ve Spojených státech zjistila, že NASA by měla zaměřit svůj rozpočet na výzkum exoplanet na velké vesmírné a pozemní dalekohledy.
Nová zpráva Národní akademie věd se podílí na dekadálním systému stanovování priorit v astronomické komunitě, který řídí dlouhodobou strategii NASA.
„Skutečně velkou zprávou je, že se jedná o velmi zvláštní okamžik v lidské historii,“ řekl agentuře Space.com David Charbonneau, astronom na Harvardské univerzitě a spolupředseda výboru za novou zprávou. "Lidé přemýšleli o tom, zda existuje život na jiných planetách po stovky let, pravděpodobně tisíce let." [13 způsobů, jak hledat inteligentní cizince]
Pokud se rozhodneme provést správné investice, pokračoval: „Ve skutečnosti bychom se mohli na tuto otázku naučit v příštích 20 letech.“
A podle nové zprávy jsou tyto investice jasné, bylo vyhlášeno sedm klíčových priorit, včetně vybudování vesmírného dalekohledu dostatečně výkonného, aby bylo možné přímo vidět exoplanety; budování velkých pozemních dalekohledů; a pokračování v procesu vývoje a spouštění kosmického dalekohledu WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope).
"V této zprávě opravdu zdvojnásobili strategii velké mise," řekla agentura Space.com Jessie Christiansen, která studuje exoplanety v Caltech a NASA Exoplanet Science Institute a není do nové zprávy zapojena. „Budou to neuvěřitelně velké a drahé úsilí, ale mohli by dosáhnout něčeho, na co jsme nadšení,“ řekla - jako když najde a studuje malé skalnaté planety kolem hvězd, jako je naše vlastní slunce.
Protože se zpráva zaměřuje na nástroje, které by se mohly dostat do práce 15 až 20 let po silnici, pouze krátce diskutuje o aktuálních projektech, jako je nedávno spuštěný průzkum Transiting Exoplanet Survey Satellite, který začal shromažďovat data na konci července, a krátkodobé projekty , jako je James Webb Space Telescope (Webb), který má být podle plánu spuštěn v roce 2021. Výbor tyto projekty výslovně podpořil.
Astronomové obecně vyjádřili svou podporu vědeckým cílům společnosti Webb, ale tento dalekohled si získal pověst nadměrného rozpočtu a nad plán. Christiansen se obává, že zaměření nové zprávy na podobně ambiciózní projekty by mohlo být problematické, pokud by také viděly problémy s náklady a časovou osou. Velké projekty, jako je Webb, řekla: „Jen se najíst na oběd všech ostatních“ a jejich zakopnutí povzbudilo některé vědce, aby se místo toho zaměřili na menší projekty. To však neplatí pro autory nové zprávy.
"Je to opravdu odvážná strategie říci, že bychom měli dát všechna naše vejce do jednoho košíku," řekl Christiansen a dodal, že zatímco tento přístup přichází s potenciálními vysokými odměnami, také s potenciálními vysokými riziky. „Pokud jsme při předchozích misích spálili příliš mnoho mostů a nefunguje to, pak jsme trochu bez kormidla,“ řekl Christiansen. Překvapilo ji, že ve zprávě neviděla více mluvit o malých, relativně levných druzích zvaných CubeSats ao tom, jak by mohly přispět k exoplanetové vědě, přestože vedoucí zpráv během tiskové konference uvedli, že tyto menší mise budou také cenné.
Výbor za zprávou se však domnívá, že ceny velkých nálepek na odvážných misích stojí za to. "Náklady na tyto dalekohledy a mise, o kterých mluvíme, jsou sice značné, ale rozhodně nepatří do rozsahu toho, co můžeme jako společnost udělat," řekl B. Scott Gaudi, astronom na Státní univerzitě v Ohiu a spol. - předseda výboru, řekl Space.com.
Tyto nákladné projekty jsou ambiciózní vesmírné dalekohledy, jako je Velký ultrafialový / optický / infračervený průzkumník (LUVOIR) a Obsazitelná hvězdárna pro pozorování exoplanet, z nichž každý by byl dostatečně silný, aby oddělil malé světlo planety od silného záře své hvězdy. Zahrnovaly by také financování obřích pozemních dalekohledů, jako je například třicetimetrový dalekohled (možná na Havaji) a obrovský Magellanův dalekohled (v Chile).
Tento důraz na přímé zobrazování vyčníval Thayne Currie, astronomovi z Národní astronomické observatoře Japonska, který není zapojen do nové zprávy a zaměřuje se na tuto techniku, která je v současné době nesmírně obtížná. „[Přímé zobrazování] je zajímavé, protože vidění věří,“ řekl agentuře Space.com. "Mnoho lidí, když jim řeknete, že ve skutečnosti přímo nezjistíme mnoho planet, je to škrabadlo na hlavu."
Detekce exoplanet mají nyní tendenci spatřit planety mírným kolísáním, které jejich gravitace způsobuje v poloze hvězdy (tzv. Metoda radiální rychlosti), nebo mírným poklesem jasu hvězdy způsobeným, když planeta proklouzne mezi hvězdou a dalekohledem (nazývá se tranzit) metoda). Oproti tomu se zpráva zaměřuje na metody detekce, které vyžadují další úroveň technologie - přímé zobrazování a mikročočky, které pomocí optického triku zvětší vzdálené skvrny prostoru a bude možné pomocí dalekohledu WFIRST, který má být spuštěn v roce 2025.
Přímé zobrazování také nabízí další informace o samotné planetě a o tom, co se může na jejím povrchu odehrávat. „Jakmile uvidíte planetu, můžete dělat nejrůznější zajímavé věci,“ například studovat orbitu, začít chápat její složení a možná spatřit známky počasí nebo rotace, Pat McCarthy, viceprezident pro operace Giant Magellan Telescope, který se do nové zprávy nezúčastnil, uvedl Space.com. "Opravdu to otevírá svět." [10 exoplanet, které by mohly hostit cizí život]
Přestože zpráva zdůrazňuje přitažlivost při určování návykovosti a hledání života, usiluje o vyvážení těchto otázek s ostatními, které se týkají exoplanet obecně. "Výbor zaujal velmi holistický názor na naši zodpovědnost za strategii exoplanet," řekl Gaudi. "Nevěříme, že je možné jít ven a identifikovat život, aniž bychom pochopili kontext této konkrétní planety."
Přestože se zpráva zaměřuje především na vědu, zabývá se také vědci za exoplanetovým výzkumem, vyzývající k mezidisciplinární spolupráci a podpoře výzkumných grantů. Zpráva se rovněž dotýká podpory rozmanitosti a předcházení diskriminaci a obtěžování, ačkoli nenabízí konkrétní doporučení k těmto tématům.
Nová zpráva ukazuje, že v příštích dvou desetiletích bude načrtnuta cesta k dramatickému posílení exoplanetových studií s potenciálně závažnými důsledky. "Poprvé v lidské historii se nyní můžeme pustit do odpovědi na otázku, zda existuje život na jiných planetách," řekl Gaudi.
