Nieco ponad rok temu, kiedy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA włączył się, dominując na nagłówkach nawet w mediach głównego nurtu, wydawało się, że zaczyna się nowa era. Wyposażony w czujniki podczerwieni i zwieńczony 18 pozłacanymi lustrami, JWST przypomniał światu, że chociaż większość z nas utknęła na Ziemi, baza to nie wszystko, co mamy do odkrycia.

Po spektakularnym sukcesie JWST przedstawiciele NASA zaatakowali nas swoimi planami sci-fi system obrony planetarnej. Udało im się również rozpocząć współczesne lata Apollo z Misja księżycowa Artemis I — bez względu na koszt — a nawet zaczął budować punkt zrzutu próbek skał na Marsie przypomina sceny ze Star Treka. A na początku stycznia, podczas 241. spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, NASA ogłosiła swoje plany dalszego napędzania mile widzianego ożywienia amerykańskiego programu kosmicznego.

Ale ze wszystkiego, co zostało zaprezentowane, to, co wydaje się przykuć uwagę opinii publicznej (w tym moją), to aktualizacja czegoś, co nazywa się Habitable Worlds Observatory.

Po prostu oczekuje się, że ten teleskop będzie spoglądał na wszechświat, wykrywał oszałamiającą różnorodność długości fal światła głębokiego kosmosu, a nawet nadawał się do użytku w przestrzeni kosmicznej, gdzie faktycznie będzie siedział tuż obok swojego poprzednika, JWST.

Ostateczny cel tej maszyny? Jak najszybciej odkryj planetę z obcym życiem.

Brzmi znajomo?

Od lat 90., dzięki niesamowitym innowacjom, takim jak Badanie tranzytowej egzoplanety NASAnaukowcy odkryli oszałamiającą liczbę egzoplanet, w tym bliźniacze Ziemie, wodne światy, dziwnie ukształtowane kule do rugbykrólestwa, w których to jest deszcz diamentów a nawet umieszcza to dosłownie przypomnij nam piekło.

Kilka z nich uważa się za „prawdopodobnie nadające się do zamieszkania”, co oznacza, że ​​potencjalnie mogą zawierać dowody przynajmniej na istnienie starożytnych pozostałości drobnoustrojów. Życie, jakie znamy. Ale jeszcze nie znaleźliśmy świata, w którym takie życie istnieje lub kiedyś istniało.

Obserwatorium Habitable Worlds NASA, które agencja spodziewa się uruchomić w latach 40. XXI wieku, zostanie zbudowane specjalnie w celu uzyskania pewności życia poza Ziemią.

Jak Mark Clampin, dyrektor działu astrofizyki agencji, ujął to w ratuszu NASA na niedawnym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, głównym celem naukowym tego obserwatorium będzie „badanie pobliskich gwiazd w poszukiwaniu planet nadających się do zamieszkania i scharakteryzowanie ich pod kątem dowodów życia ”.

Impulsem do realizacji tego projektu jest raport o nazwie Astro2020 decadal Survey, opublikowany w listopadzie 2021 r. przez amerykańskich doradców z National Academies of Science, Engineering and Medicine.

Krótko mówiąc, raport ten podkreśla trzy „kluczowe wyzwania naukowe”, w które ludzkość powinna włożyć wysiłek w ciągu następnej dekady. Dwa dotyczą znalezienia nowych rodzajów fizyki we wszechświecie (pomyśl, dziwne cząstki i takie tam) oraz lepszego zrozumienia pochodzenia i ewolucji galaktyk.

Ale trzecim wyzwaniem – i jednym z którym kieruje organizacja – jest zidentyfikowanie nadających się do zamieszkania światów podobnych do Ziemi w innych systemach planetarnych i ustalenie, czy życie istnieje gdzie indziej we wszechświecie.

Innymi słowy, jest to odpowiedź na pytanie: czy jesteśmy sami?

„W ostatniej dekadzie niepewność co do liczby planet wielkości Ziemi potencjalnie nadających się do zamieszkania została zmniejszona przez Keplera i inne misje, i obecnie wiadomo, że takie planety są powszechne. Lepsze zrozumienie złożoności atmosfer planetarnych pozwala nam zidentyfikować spektroskopowe pomiary potrzebne do oceny sygnatur życia” – czytamy w raporcie z 2021 roku.

Tak więc w odpowiedzi na zalecenia dekady NASA stworzyła coś, co nazywa Programem dojrzewania technologii Wielkiego Obserwatorium lub GOMAP.

Jak donosi Jeff Foust ze SpaceNews, Clampin powiedział, że pierwsze trzy etapy GOMAP, które dotyczyły organizacji i kształtowania polityki, są prawie zakończone. Wyjaśnił, że faza druga zagłębi się w misję Habitable Worlds.

„Możemy opracować szerokie portfolio misji, aby realizować wizjonerskie cele, takie jak poszukiwanie życia na planetach krążących wokół gwiazd w naszym galaktycznym sąsiedztwie – i jednocześnie wykorzystywać bogactwo astrofizyki XXI wieku za pośrednictwem floty panchromatycznej” — Fiona Harrison, przewodniczący wydziału fizyki, matematyki i astronomii w California Institute of Technology oraz współprzewodniczący komitetu sterującego, powiedział w oświadczeniu National Academies na temat raportu z 2021 r.

Jak wspomniałem wcześniej, Habitable Worlds Observatory ma wystartować w latach 40. XXI wieku, chyba że agencja jest w stanie skrócić ten termin. Co może się zdarzyć.

Foust poinformował, że podczas sesji konferencyjnej 11 stycznia w Amerykańskim Towarzystwie Astronomicznym Jason Tumlinson, astronom z Space Telescope Science Institute, zasugerował sposoby zmiany budżetów, aby wprowadzić szybszy termin budowy obserwatorium. Podsumowując, te dostosowania mogą przesunąć pierwszą misję HWO już na rok 2035.

Ale ponieważ potencjalna premiera HWO przypada tak daleko w przyszłość, nie wiemy zbyt wiele o tym, jak może wyglądać.

Oto, co wiemy do tej pory

W tym momencie, opierając się na tym, o co pytano w przeglądzie dekadowym 2021, oczekuje się, że HWO będzie teleskopem o długości około 6 metrów (lub 20 stóp, prawie wielkości JWST), który działa w zakresie fal ultrafioletowych, widzialnych i bliskiej podczerwieni widmo elektromagnetyczne.

Widzialne długości fal to te, które możemy zobaczyć na własne oczy, ultrafiolet to specjalność Hubble’a, a podczerwień to obszar specjalizacji Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Raport – który w szczególności opiera się na pomysłach z czegoś, co wydaje się być wcześniejszą wersją HWO, zwaną NASA’s Habitable Exoplanet lub HabEx, Observatory – sugerował również, że to obserwatorium kosztowałoby około 11 miliardów dolarów. To około miliard dolarów więcej niż koszt JWST.

A jeśli chodzi o miejsce stacjonowania Obserwatorium Światów Habitable, równie dobrze może to być nowy sąsiad JWST – jak powiedział Clampin, zostanie wysłany do drugiego punktu Lagrange’a, dokładnie tam, gdzie siedzi obecna szklista muza ludzkości. Drugi punkt Lagrange’a, czyli L2, to punkt równowagi grawitacyjnej między Ziemią a Słońcem oddalony o milion mil.

L2 jest całkiem idealny dla robotów kosmicznych, ponieważ może zakotwiczyć je na orbicie wokół naszej jasnej żółtej gwiazdy, jednocześnie osłaniając je przed promieniowaniem słonecznym.

I co fascynujące, głównym ulepszeniem, które odróżni HWO od JWST, jest fakt, że to przyszłe obserwatorium prawdopodobnie będzie „nadające się do użytku”. Oznacza to, że NASA byłaby w stanie robotycznie serwisować i ulepszać teleskop, nawet gdy jest on uwięziony w kosmosie w L2 – przedłużając jego żywotność i ozdabiając go ulepszeniami, jakby był żywcem wyjęty z gry wideo.

JWST nie ma tej opcji. Teoretycznie rzecz biorąc, gdyby coś stało się z JWST, naukowcy nie mogliby dokładnie tego naprawić.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a, który unosi się znacznie bliżej nas, ponieważ znajduje się obecnie na orbicie Ziemi, był ikoną ze względu na swoją użyteczność – publiczność była zahipnotyzowana, obserwując ubranych w skafandry naukowców wspinających się na teleskop i regulujących jego elementy w powietrzu. To właściwie część tego, jak zasłużył na swoją ukochaną nazwę: Teleskop Ludowy.

Czego więc możemy się spodziewać po HWO? Jak nakreślono w przeglądzie dekadowym, to futurystyczne obserwatorium, miejmy nadzieję, będzie w stanie wykryć około 25 egzoplanet potencjalnie nadających się do zamieszkania, a wielkość próbki, jak twierdzą autorzy, zapewni „odporność na niepewność co do częstości występowania światów wielkości Ziemi oraz na kaprysy związane z z określonymi systemami w pobliżu Ziemi”.

Podsumowując, raport zasadniczo mówi, że HWO może być kompromisem między HabEx a pomniejszoną wersją koncepcji NASA Luvoir, czyli teleskopu Large UV Optical Infrared.

Ten ostatni ma datę premiery w połowie lat 30. XX wieku i również ma być sprawny, ale jest znacznie większy niż 6 metrów.

Jego założenie jest również o wiele bardziej ogólne niż wydaje się być w przypadku HWO – „Szeroki zakres możliwości Luvoir, w tym szeroki zakres długości fal UV-NIR, pozwoli mu badać jeszcze nieodkryte zjawiska i odpowiadać na jeszcze-do– śnić o pytaniach, których jeszcze nie umiemy zadawać” – mówi agencja w przeglądzie misji Luvoir.

Chociaż znowu oczekuje się, że HWO nie dotknie nieba przez co najmniej kolejną dekadę – więcej, jeśli misja napotka te same przeszkody, co Artemida.

Nie oznacza to oczywiście, że nowa era eksploracji kosmosu przez NASA zostanie przerwana. W tylko w tym rokuMamy na co czekać.