Unul dintre telescoapele spațiale planificate de NASA s-ar putea confrunta cu reduceri majore de finanțare. Pe 12 februarie, Casa Albă a lansat bugetul SUA propus pentru anul fiscal 2019 și, în ciuda faptului că bugetul organizației a fost cu 370 de milioane de dolari mai mult decât în 2018, NASA se poate confrunta în continuare cu potențiale reduceri.
Telescopul este prea scump
Următorul telescop mare planificat să fie lansat după telescopul James Webb ar trebui să fie WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope). Acesta va funcționa în domeniul infraroșu apropiat. El va moșteni o oglindă de 2,4 metri de la unul dintre sateliții spion din SUA. Datorită acestei oglinzi, telescopul va putea realiza aceleași imagini clare ca și Hubble, având în același timp un câmp vizual de 100 de ori mai mare decât predecesorii săi.
Dar proiectul a avut unele probleme financiare. NASA a declarat anterior că bugetul telescopului nu va depăși 3,2 miliarde de dolari. Dar un raport publicat recent de organizație sugerează că telescopul va necesita mai multă finanțare, costul total al proiectului ajungând la aproape 4 miliarde de dolari. Și, cel mai probabil, această cifră nu este definitivă. În timpul producției telescopului, NASA va întâmpina aproape sigur dificultăți, ceea ce va implica costuri suplimentare.
Soarta cercetării astronomice depinde de finanțare
Pentru a înrăutăți lucrurile, telescopul spațial James Webb, care este încă programat să intre în funcțiune în 2019, se confruntă cu depășiri mult mai mari de costuri. De când proiectul a fost aprobat, costul său a crescut de la 2,5 miliarde de dolari la aproape 9 miliarde de dolari.
„Dezvoltarea unui alt telescop spațial mare imediat după lansarea telescopului James Webb de 8,8 miliarde de dolari nu este o prioritate pentru Administrație”, se arată în cererea bugetară a Casei Albe.
NASA are ocazia să reducă costul telescopului, de exemplu, eliminând oglinda de 2,4 metri și înlocuind-o cu o oglindă mai mică. Dar o astfel de mișcare ar avea un impact negativ asupra capacității WFIRST de a studia exoplanete care orbitează stelele îndepărtate. Nu putem decât să sperăm că NASA poate găsi o cale de ieșire din situația financiară dificilă.
Să vă reamintim că telescopul WFIRST este planificat să fie pus în funcțiune la mijlocul următorului deceniu. Acesta este creat cu scopul de a observa zone mari ale cerului nopții pentru a studia modul în care materia întunecată și energia întunecată afectează grupurile de galaxii, care rămâne încă un mister uriaș pentru știința modernă.
Telescopul spațial Hubble (HST, HST, codul de observator „250”) este un observator automat pe orbită în jurul lui, numit după Edwin Hubble. Telescopul Hubble este un proiect comun cu Agenția Spațială Europeană; este unul dintre marile observatoare ale NASA.
Plasarea unui telescop în spațiu face posibilă detectarea radiațiilor electromagnetice în domenii în care atmosfera pământului este opac; în primul rând în domeniul infraroșu. Din cauza absenței influenței atmosferice, rezoluția telescopului este de 7-10 ori mai mare decât cea a unui telescop similar situat pe Pământ.
- NASA, folosind telescopul spațial Hubble, a obținut un videoclip cu ciocnirea materiei în interiorul jeturilor (jeturi relativiste în care particulele accelerează la viteze apropiate de lumina, aproximativ […]
- A cincea expediție a rusului Gennady Padalka a început pe 27 martie. Dacă capsula de aterizare a navei spațiale Soyuz TMA-16M are loc așa cum era planificat pe 11 septembrie, atunci timpul total de zbor al cosmonautului […]
- Această imagine, realizată de NASA și Telescopul Hubble al Agenției Spațiale Europene, arată peisajul strălucitor al unuia dintre cele mai […]
- NASA va prezenta rezultatele noilor descoperiri legate de găurile negre în cadrul unei conferințe de presă, care va avea loc astăzi, 27 februarie. La conferința de presă, care va începe astăzi la ora 18:00 […]
- Dispozitivul este echipat cu cea mai puternică cameră HiRISE prezentă pe orbita marțiană, fotografiază Marte din 2006. Când oamenii de știință au comparat fotografii din aceleași regiuni, dar […]
- Sonda spațială a fost lansată pe orbită pe 7 septembrie la ora 07:27, ora Moscovei, folosind vehiculul de lansare Minotaur-5 de către NASA. LADEE se afla pe orbita pământului, unde „așteapta” o locație potrivită […]
- În viitorul apropiat, companiile aeriene americane ar putea economisi peste 250 de miliarde de dolari datorită dezvoltării tehnologiei ecologice ale NASA în ultimii 6 ani. Despre aceasta […]
- Oamenii de știință de la NASA au obținut un instantaneu al unui scenariu probabil pentru dezvoltarea sistemului solar. Telescopul Hubble a fotografiat steaua lui Campbell, care se află în etapele finale ale evoluției unui corp ceresc. […]
- Criza politică severă din Statele Unite, care a apărut ca urmare a lipsei de acord în parlament, amenință proiectele spațiale ale țării. Din cauza închiderii bugetului, Direcția Națională pentru […]
O rachetă Delta II cu telescopul orbital Kepler pe rampa de lansare. Fotografie de pe site-ul NASA
Sâmbătă, la ora 06:49, ora Moscovei, telescopul orbital Kepler, conceput să caute exoplanete, a fost lansat de la Centrul Spațial Cape Canaveral din Florida. Dispozitivul a fost lansat pe orbită de un vehicul de lansare Delta II. Mesajul despre lansarea dispozitivului este dat pe site-ul NASA.
Misiunea Kepler va dura trei ani și jumătate. În tot acest timp, el va observa aproximativ 100 de mii de stele asemănătoare Soarelui, în jurul cărora pot orbita exoplanete. Dispozitivul va căuta planete situate în afara sistemului solar folosind metoda de tranzit. Când o planetă trece peste discul stelei sale, blochează o parte din radiația sa de la observator. Analizând variațiile luminozității stelelor, astronomii pot nu numai să găsească planete, ci și să estimeze aproximativ dimensiunea acestora.
Kepler va orbita Soarele pe o orbită la o unitate astronomică (AU) altitudine. A.e. egală cu 150 de milioane de kilometri și egală cu distanța de la Pământ la Soare. De fapt, Kepler va urma calea planetei noastre pe măsură ce orbitează în jurul Soarelui. Această poziție permite telescopului să monitorizeze în mod constant aceleași stele. Telescopul Hubble, de exemplu, nu are acest avantaj.
În prezent, astronomii au descoperit peste 300 de exoplanete. Cei mai mulți dintre ei sunt giganți gazosi precum Jupiter. Pe astfel de planete, organismele de tip Pământ nu se pot dezvolta, iar locuibilitatea ecoplanetelor îi interesează în cele din urmă pe oamenii de știință. Kepler va putea găsi planete mai mici, care sunt mai locuibile.
Telescopul Kepler la lucru. Imagine de pe nasa.gov
Alte Pământuri
NASA lansează un telescop pentru a căuta planete terestre
În dimineața zilei de 7 martie 2009, telescopul orbital Kepler a fost lansat de la Centrul Spațial Cape Canaveral din Florida. Cu mult înainte de această dată, în multe mass-media au apărut rapoarte despre viitoarea lansare. Atenția mare a presei față de telescop este de înțeles: acesta va căuta planete asemănătoare Pământului în spațiul profund.
Toate deodată
Pentru a detecta exoplanete (planete din afara sistemului solar), Kepler va folosi așa-numita metodă de tranzit. Când o planetă trece peste discul stelei sale, blochează o parte din radiația sa. Noul telescop va căuta exact astfel de corpuri de iluminat „făcând cu ochiul”. Analizând parametrii cu ochiul, astronomii vor putea învăța câteva dintre caracteristicile exoplanetelor găsite.
Pe baza frecvenței fluctuațiilor de luminozitate, se poate determina perioada orbitală a planetei și altitudinea orbitei sale. Aceste informații, împreună cu datele despre temperatura stelei, vor permite oamenilor de știință să calculeze cât de fierbinte este exoplaneta. În plus, cunoscând lungimea orbitei, astronomii pot folosi cea de-a treia lege a lui Kepler, după care a fost numit telescopul, pentru a determina masa planetei. Cantitatea de radiație stelară pe care o blochează va oferi cercetătorilor informații despre dimensiunea acesteia.
Oamenii de știință sunt interesați în primul rând de planetele mici care orbitează în zona locuibilă a stelelor lor. Zona locuibilă este un segment îngust de spațiu în jurul unei stele, o dată în interiorul căruia o planetă poate fi teoretic potrivită pentru supraviețuirea organismelor de tip Pământ. În cazul stelelor similare cu Soarele (și anume, ele vor fi luate în considerare în primul rând de către oamenii de știință), zona locuibilă se va afla la o distanță de aproximativ o unitate astronomică de stea. Adică, distanța de la exoplanetă la stea va corespunde aproximativ cu distanța de la Pământ la Soare.
O mulțime de probleme
Se pare că metoda de tranzit este ideală pentru găsirea de noi lumi și nu este clar de ce doar aproximativ 15% dintre exoplanete au fost găsite cu ajutorul ei (astronomii știu în prezent despre 350 de planete care orbitează stelele îndepărtate). Metoda pare foarte simplă în cuvinte, dar are o serie de limitări, iar utilizarea ei eficientă necesită o tehnologie foarte sensibilă.
Chiar și planetele mari (punctul din partea dreaptă a stelei din figură) provoacă modificări minore în luminozitatea stelei. Imagine de pe nasa.gov
Căutarea exoplanetelor (în special a celor mici) folosind metoda tranzitului este o sarcină non-trivială pur și simplu pentru că schimbarea luminozității unei stele atunci când o planetă trece pe lângă ea este minimă. Pământul ar bloca doar 0,008% din lumina Soarelui de la un observator din spațiul profund. Astfel de tulburări minore pot apărea din mai multe motive. De exemplu, ele pot fi cauzate de apariția unor pete pe steaua studiată.
Oscilațiile „corecte”, adică oscilațiile cauzate de trecerea unei planete pe discul unei stele, ar trebui să fie periodice. Prin urmare, înainte de a atribui o natură de exoplanetă „ochiului”, astronomii trebuie să detecteze de mai multe ori schimbările de luminozitate cu caracteristici similare. Pentru planetele terestre și pentru stele similare cu Soarele, perioada orbitală este de aproximativ un an. Adică, va trebui să urmăriți stelele „făcând cu ochiul” timp de câțiva ani. În același timp, probabilitatea de a rata chiar momentul de tranzit al planetei este foarte mare: durata acestui eveniment este de câteva ore.
Pe lângă toate aceste dificultăți, metoda de tranzit este potrivită doar pentru un eșantion foarte limitat de stele. Pentru ca un telescop să observe o schimbare a luminozității unei stele, orbita planetei care o orbitează trebuie să fie orientată într-un mod strict definit. Conform calculelor, această cerință este îndeplinită în medie pentru o stea din o sută.
Totul deodată și fără probleme
Proiectanții misiunii Kepler au încercat să ia în considerare toate aceste complexități. Sensibilitatea telescopului său este suficientă pentru a detecta modificări minime ale luminozității. Potrivit inginerilor, Kepler poate vedea o muscă zburând pe lângă farurile unei mașini la câțiva kilometri distanță. Pentru a evita ratarea tranzitului planetei, Kepler va observa aproape continuu cerul înstelat. Telescopul va face citiri la fiecare jumătate de oră. Deoarece este situat în afara atmosferei Pământului, condițiile meteorologice și ciclurile zi/noapte nu vor interfera cu măsurătorile.
Orbita lui Kepler este aleasă astfel încât câmpul său vizual să nu fie invadat periodic de Lună și Soare. Din punct de vedere științific, câmpul vizual al noului telescop se află în afara planului ecliptic.
În această regiune a Căii Lactee, telescopul Kepler va căuta exoplanete terestre. Imagine de Jon Lomberg de la nasa.gov. Click pe imagine pentru a mari imaginea.
În mișcarea sa în jurul Soarelui, Kepler va urma Pământul, îndepărtându-se treptat de acesta. Telescopul va finaliza o revoluție în aproximativ 372,5 zile. Un avantaj suplimentar al acestei poziții este absența cuplului cauzat de influența gravitațională a Pământului (deoarece forma planetei noastre nu este ideală, sateliții sunt atrași de Pământ ușor diferit pe diferite părți ale acestuia). Un alt avantaj al unei orbite „independente” de Pământ este un nivel stabil de radiație solară. Modificările constante ale cantității de lumină solară care cade pe aparat din cauza umbrei Pământului ar putea duce la interferențe în funcționarea instrumentelor.
În comparație cu alte telescoape, Kepler are un câmp vizual foarte larg. El va supraveghea o zonă a cerului aproximativ corespunzătoare zonei palmei unei mâini întinse - dimensiunea acesteia va fi de 105 grade pătrate. Alte telescoape orbitale, inclusiv faimosul Hubble, nu au o asemenea lățime de vedere. Sunt concepute pentru a studia cele mai îndepărtate zone ale spațiului, iar dimensiunea zonei studiate nu este atât de importantă pentru ei.
Regiunea spațiului în care Kepler va privi timp de 3,5 ani, de asemenea, nu a fost aleasă întâmplător. Telescopul dispozitivului va fi îndreptat către o secțiune a cerului situată între constelațiile Cygnus și Lyra. Astronomii estimează că există aproximativ 4,5 milioane de stele în această parte a cerului. Cele mai multe dintre ele sunt similare cu Soarele nostru - sunt stele relativ reci, de vârstă mijlocie. Zonele locuibile sunt situate la mică distanță, așa că Kepler va putea vedea tranzitul planetelor „potrivite”. Planetele potențial locuibile ale stelelor tinere gigant sunt atât de îndepărtate încât nici măcar detectoarele foarte sensibile ale lui Kepler nu vor observa o schimbare a luminozității stelei pe măsură ce trec pe discul său.
Pentru a depăși provocările căutării exoplanetelor folosind metoda de tranzit, designerii misiunii au folosit „putere științifică brută”, a declarat Natalie Batalha de la Universitatea de Stat din San Jose, care colaborează la telescop. „Totul ține de cifre”, a adăugat ea.
Un câmp vizual larg, observațiile continue și un număr mare de stele candidate fac posibilă ocolirea unor factori precum un mic procent de stele potrivite. Detectoarele avansate ale lui Kepler ar trebui să poată detecta cea mai mică cu ochi, iar durata de trei ani a misiunii va permite astronomilor să confirme că planeta este vinovată.
Kepler va obține primele rezultate în doar câteva luni. Lista noilor exoplanete va fi completată mai întâi de „Jupiteri fierbinți” care orbitează în jurul stelelor lor la o distanță scurtă. Un an pe astfel de planete poate dura doar câteva zile, ceea ce înseamnă că oamenii de știință pot verifica rapid că steaua se estompează periodic tocmai din cauza lor. Va dura câțiva ani pentru a detecta în mod fiabil planetele terestre.
În funcție de cât de tipice planete asemănătoare Pământului (adică planete a căror rază variază de la jumătate la două raze Pământului) sunt în Universul nostru, oamenii de știință se așteaptă să găsească între 50 și câteva sute dintre ele.
Despre viteza progresului
Astronomii au descoperit prima planetă în afara sistemului solar în 1995. Acum sunt cunoscute peste trei sute de astfel de planete și în alți trei ani vom afla cât de des se găsesc planete asemănătoare Pământului printre exoplanete. În cele din urmă, oamenii de știință și pur și simplu cei cărora le place să speculeze despre „dacă există viață pe Marte” vor avea date concrete care pot fi folosite atunci când fac prognoze. Și deși Kepler nu va da un răspuns final la întrebarea singurătății noastre în Univers, va putea întări semnificativ ponderea argumentelor pro sau contra.
Dacă majoritatea planetelor din univers au aproximativ dimensiunea Pământului, oamenii de știință se așteaptă să găsească aproximativ 50 de planete asemănătoare Pământului. Dacă planetele sunt în mare parte mai mari decât Pământul (de aproximativ 1,3 ori mai mare decât raza), astronomii speră să vadă aproximativ 185 de planete. Dacă raza unei planete tipice este de 2,2 ori mai mare decât raza Pământului, pe hărțile stelelor vor apărea 640 de noi planete terestre. Toate calculele se bazează pe presupunerea că o singură planetă asemănătoare Pământului orbitează în jurul stelei.
Numiți după James Webb, cercetătorii vor trebui să lucreze cât mai repede posibil și să țină cont de durata scurtă de viață a observatorului orbital de miliarde de dolari. Spre ce va fi îndreptată mai întâi privirea lui?
Construit în colaborare cu agențiile spațiale europene și canadiene, telescopul Webb va fi cel mai mare, cel mai puternic și mai scump observator al NASA din istorie. Crearea sa a costat 9 miliarde de dolari, iar lansarea sa este programată pentru vara lui 2019.
Spre deosebire de celebrul său predecesor, Telescopul Spațial Hubble, care a fost conceput pentru a colecta lumina vizibilă și ultravioletă, Webb este optimizat pentru vizualizarea spațiului în infraroșu.
Ochii în infraroșu ai lui Webb îl fac un scanner cu raze X, un spectrometru de masă și o mașină a timpului, totul într-unul. Poate privi prin eonii scârțâitori și prăfui ai spațiului pentru a explora multe lucruri pe care astronomii care folosesc Hubble și alte telescoape abia au început să privească.
Diferența dintre Hubble și Webb este, de asemenea, durabilitate, cu multiple misiuni de reparații care îl conduc pe primul în al patrulea deceniu pe orbită joasă. Dar Webb va fi staționat în afara zonei de întreținere ușoară și programat pentru 5 ani de funcționare. Maximul pe care va dura combustibilul este de 10 ani este necesar pentru manevre. Telescopul ar trebui să fie întotdeauna în umbra planetei noastre pentru a nu se supraîncălzi.
Curba de învățare a telescopului Webb
„Webb are o durată de viață limitată și reprezintă o investiție intelectuală, financiară și tehnologică uriașă, așa că trebuie să învățăm rapid capacitățile sale”, spune Ken Sembach, director al Institutului de Știință al Telescopului Spațial (STScI). „Va fi o curbă de învățare abruptă.”
Sute de cercetători care au petrecut zeci de ani dezvoltând hardware-ul, software-ul și obiectivele științifice de bază ale telescopului vor fi primii care vor scala această curbă de învățare. Fiecărui membru al acestei echipe de elită i se garantează o parte mică, dar semnificativă, din timpul total al lui Webb în primul an de observații al telescopului (numit „Ciclul 1”). Aceste rezultate inițiale ar putea apoi ajuta restul astronomilor lumii.
Explorarea Tineretului Universului
Webb va putea vedea cele mai mari grupuri de galaxii, care sunt atât de masive încât deformează spațiul înconjurător, formând uriașe „Lentile gravitaționale” care măresc lumina slabă a galaxiilor născute la mai puțin de un miliard de ani după Big Bang. În acest fel, este posibil să se studieze primele perioade ale vieții Universului.
Detectarea exoplanetelor și cartografierea lor
În ciuda faptului că telescopul Webb a fost creat în principal pentru a studia galaxiile îndepărtate, privirea sa poate fi îndreptată și către sistemele stelare vecine pentru a căuta exoplanete.
Astronomii vor putea detecta vaporii de apă, metanul și alte gaze chiar și atunci când o planetă trece prin fața stelei sale.
Una dintre echipe intenționează să studieze lunile lui Jupiter și Saturn, inclusiv faimoasa Encelaad.
