Свемирски телескоп Хуббле постоји у свемиру већ 28 година, производећи неке од најлепших и научно најзначајнијих слика космоса које је човечанство икада снимило. Али, суочимо се са тим, да Хуббле остари и вероватно неће превише дуго бити с нама.
НАСА-ин свемирски телескоп Јамес Вебб је у завршној фази тестирања, а ВФИРСТ чека на крилима. Биће вам драго што знате да у раду постоји још свемирских телескопа, сет од четири моћна инструмента у дизајну, који ће бити део наредног Декадног истраживања и који ће вам помоћи да одговорите на најосновнија питања о космосу.
Знам, знам да Јамес Вебб свемирски телескоп још није стигао до свемира, и још би могло да дође до већих кашњења како пролази кроз тренутни круг тестова. У вријеме кад снимам овај видео, изгледа као мај 2020. године, али хајде, знате да ће доћи до кашњења.
А ту је ВФИРСТ, ширококутни инфрацрвени свемирски телескоп који је у ствари направљен од старог телескопа Хуббле класе, коме Национална извиђачка канцеларија више није требала. Бијела кућа жели то отказати, Конгрес га је спасио, а сада НАСА гради дијелове. Под претпоставком да не дође до већих кашњења, ми гледамо на лансирање средином 2020-их.
Заправо сам направио епизоду о супертелескопима и разговарао о Јамесу Веббу и ВФИРСТ-у, па ако желите сазнати више о тим опсерваторијама, прво то провјерите.
Данас ћемо ићи даље у будућност, гледати телескопе нове генерације следеће генерације. Оне које би могле бити лансиране након телескопа који слиједи након телескопа који слиједи.
Пре него што истражим у тим мисијама, морам да разговарам о Декадалном истраживању. Ово је извештај који је за Конгрес и НАСА направила Национална академија наука САД. То је у суштини листа жеља научника до НАСА-е, која дефинише највећа питања која имају у својој области науке.
То омогућава Конгресу да додели буџете, а НАСА да разради идеје о мисији које ће помоћи испуњавању што већег броја тих научних циљева.
Ова истраживања се врше једном сваке деценије, окупљајући комите за науку о Земљи, планетарну науку и астрофизику. Они износе идеје, расправљају се, гласају и на крају се слажу о сету препорука које ће дефинисати научне приоритете у наредној деценији.
Тренутно смо у децембарском истраживачком периоду 2013-2022, тако да ће за само неколико година доћи до наредног истраживања и дефинисати мисије од 2023-2032. Знам да то заиста звучи као далека будућност, али време заправо истјече да се бенд поново окупи.
Ако сте заинтересовани, ставићу везу до последњег Декадног истраживања, то је фасцинантан документ и добићете бољи увид у то како се мисије састају.
Још смо неколико година удаљени од коначног документа, али озбиљни предлози су у фази планирања свемирских телескопа нове генерације и они су сјајни. Хајде да разговарамо о њима.
ХабЕк
Прва мисија коју ћемо посматрати је ХабЕк или Мисијска мисија која је погодна за егзопланету. Ово је свемирска летелица која ће директно фотографирати планете у орбити око других звезда. Циљаће све врсте планета, од врућих Јупитера до супер Земље, али његов главни циљ биће фотографисање егзопланета сличних Земљи и мерење њихове атмосфере.
Другим речима, ХабЕк ће покушати да открије сигнале живота на планетама у орбити око других звезда.
Да би се ово постигло, ХабЕк треба да блокира светло од звезде, тако да се могу открити много слабије планете у близини. Имаће један, а можда и два начина да се то уради.
Прва је употреба коронаграфа. Ово је сићушна тачка која седи унутар самог телескопа који је постављен испред звезде и блокира његову светлост. Преостала светлост која пролази кроз телескоп долази од слабијих предмета око звезде и може их замислити сензор инструмента.
Телескоп има посебно огледало које се може деформатирати и које се може подешавати и подешавати све док не изгледају слабије планете.
Ево примера коронаграфа који се користи, на веома великом телескопу Европске опсерваторије за југ. Централна звезда је сакривена и открива тамни диск прашине око ње. Ево директне слике смеђег патуљака који орбитира око звезде.
И ово је један од најдраматичнијих видеа за који мислим да сам икада гледао, са 4 света величине Јупитера који круже око звезде ХР 8799. То је помало трик, истраживачи су између посматрања анимирали кретање планета, али ипак, вау.
Други начин блокирања светлости биће употреба Старсхаде-а. Ово је потпуно одвојена свемирска летелица која изгледа као осовиница. Лети десетинама хиљада километара далеко од телескопа, а када је савршено постављен, блокира светлост из централне звезде, омогућавајући тако да светлост са планета цури око ивица.
Трик са Старсхадеом су оне латице, које стварају мекшу ивицу тако да се светлосни таласи са слабијег планета мање савијају. То ствара веома тамну сенку која би требала имати најбољу прилику за откривање планета.
За разлику од већине мисија, Старсхадес попут ове може се користити са било којим опсерваторијум у свемиру. Дакле, Хуббле, Јамес Вебб или било која друга опсерваторија могли би искористити овај инструмент.
Увек смо се жалили како можемо видети само делић планета тамо користећи методу транзита или радијалне брзине због начина на који су ствари постављене. Али са мисијом попут ХабЕк-а, планете могу да виде правац, у било којој конфигурацији.
Поред ове примарне мисије, ХабЕк ће се такође користити за разне астрофизике, попут посматрања раног Универзума и проучавања хемикалија највећих звезда пре и након што експлодирају као супернове.
Линк
Следеће, Линк, који ће бити НАСА-ин рентген телескоп следеће генерације. Зачудо, то није скраћеница, већ је само названо по животињи. У разним културама сматрало се да Линкес има натприродну способност да увиди праву природу ствари.
Рендгенски зраци су на горњем крају електромагнетног спектра и блокирани су од Земљине атмосфере, тако да вам је потребан свемирски телескоп да бисте их могли видети. Тренутно НАСА има рендгенски опсерваториј Цхандра, а ЕСА ради на својој мисији АТХЕНА, која би требало да буде лансирана 2028. године.
Линк ће глумити партнера свемирског телескопа Јамес Вебб, завирујући у руб посматраног Универзума, откривајући прве генерације супермасивних црних рупа и помажући да се с временом зацрта њихово формирање и спајање. Видеће зрачење које долази из врелог гаса из раног космичког сплета, како су се прве галаксије приближавале.
Затим ће се користити за испитивање врста објеката на којима су Цхандра, КСММ Невтон и друге рендгенске опсерваторије усмерене: пулсари, сударе галаксије, колапси, супернове, црне рупе и још много тога. Чак и нормалне звезде могу да дају рендгенске бакље које нам говоре више о њима.
Огромна већина материје Универзума смештена је у облацима гаса врућим као милион Келвина. Ако желите да видите Универзум онакав какав заиста јесте, желите да га погледате у рендгену.
Рендгенски телескопи се разликују од опсерваторија видљиве светлости као што је Хуббле. Не можете имати само огледало које одбија зраке. Уместо тога, користите огледала која се појављују на испаши и која могу мало преусмеравати фотоне који их погоде, усмеравајући их до детектора.
Са спољним огледалом од 3 метра, почетним делом лијевка, пружаће 50-100 пута већу осетљивост и 16 пута више видног поља, прикупљајући фотоне при 800 пута већој брзини од Цхандра.
Нисам сигуран шта бих друго рекао. Биће то монструозна рентгенска опсерваторија. Верујте ми, астрономи сматрају да је ово врло добра идеја.
Оригинс свемирски телескоп
Даље, свемирски телескоп Оригинс или ОСТ. Као Јамес Вебб, и Спитзер свемирски телескоп, ОСТ ће бити инфрацрвени телескоп, осмишљен да посматра неке од најслађих објеката у Универзуму. Али биће још већи. Док Јамес Вебб има примарно огледало 6,5 метара, ОСТ огледало ће бити 9,1 метар.
Замислите телескоп готово велик колико и највећи земаљски телескоп, али ван у свемиру. У свемиру.
Неће бити само велико, биће хладно.
НАСА је успела да охлади Спитзера на само 5 Келвина - то је 5 степени изнад апсолутне нуле, и само мало топлије од позадинске температуре Универзума. Планирају да постану Оригинс на 4 Келвина. Не звучи превише, али је велики инжењерски изазов.
Уместо да хладе свемирске летелице течним хелијумом, као што је то случај са Спитзером, мораће да топлоту изводе поступно, рефлекторима, радијаторима и на крају криоколером око самих инструмената.
Са огромним, хладним инфрацрвеним телескопом, Оригинс ће гурнути даље од погледа Јамеса Вебба на формирање првих галаксија. Гледаћете у доба када су се формирале прве звезде, време које астрономи називају Мрачним вековима.
Видеће формирање планетарних система, дискова прашине и директно посматра атмосферу других планета у потрази за биосигнатурама, доказима живота вани.
Три узбудљиве мисије које ће гурнути наше знање о Универзуму напред. Али сачувао сам највећи, најамбициознији телескоп за последњи
ЛУВОИР
ЛУВОИР, или велики УВ / оптички / ИР анкетар. Јамес Вебб ће бити моћан телескоп, али то је инфрацрвени инструмент дизајниран за гледање хладнијих објеката у Универзуму, попут црвено-помјерених галаксија на почетку времена, или новоформирајућих планетарних система. Свемирски телескоп Оригинс биће боља верзија Јамеса Вебба.
ЛУВОИР ће бити прави наследник свемирског телескопа Хуббле. Биће то огроман инструмент који може да види у инфрацрвеном, видљивом светлу и ултраљубичастој.
У раду су два дизајна. Она која је дугачка 8 метара и могла би кренути у тешка возила попут Фалцон Хеавија. И још један дизајн који би користио систем за лансирање свемира који мери преко 15 метара. То је 50% веће од највећег земаљског телескопа. Запамтите, Хуббле је само 2,6 метра.
Имаће широко видно поље и скуп филтера и инструмената помоћу којих астрономи могу да примете шта год желе. Биће опремљен коронографом као што смо раније причали, директно посматрати планете и затамњивати њихове звезде, спектрографом који ће установити које хемикалије су присутне у атмосфери егзопланете и још много тога.
ЛУВОИР ће бити инструмент опште намене, који ће астрономи користити за открића у областима астрофизике и планетарних наука. Али неке од његових могућности укључују: директно посматрање егзопланета и тражење биосигнатура, категоризацију свих различитих врста егзопланета тамо, од врућих Јупитера до супер Земље.
Објекте у Сунчевом систему моћи ће да посматрају боље него било шта друго - ако тамо немамо свемирску летјелицу, ЛУВОИР ће бити прилично добар поглед. На пример, ево приказа Енцеладуса из Хубблеа, у поређењу са приказом из ЛУВОИР-а.
Моћи ће да пази било где у Универзуму, да види много мање структуре од Хуббле-а. Видеће прве галаксије, прве звезде и помоћи у мерењу концентрација тамне материје широм Универзума.
Астрономи и даље не разумију у потпуности шта се дешава када звезде сакупе довољно масе да се запале. ЛУВОИР ће се загледати у регионе који стварају звезде, завирити кроз гас и прашину и видети најраније моменте формирања звезда, као и планете којима орбитира.
Да ли сам те потпуно и потпуно узбуђен због будућности астрономије? Добро. Али ево лоше вести. Готово да нема шансе да се реалност поклапа са овом фантазијом.
Раније овог месеца НАСА је објавила да ће планери мисија који раде на овим свемирским телескопима морати да ограниче свој буџет на између три и пет милијарди долара. До сада, планери нису имали смернице, морали су само да дизајнирају инструменте који би могли да науче.
Инжињери су радили на плановима мисије који би лако могли прећи пет милијарди долара за ХабЕк, Линк и ОСТ и размишљали су о већем износу од 20 милијарди долара за ЛУВОИР.
Иако Конгрес подстиче изненађујуће велике буџете за НАСА, свемирска агенција жели да његови планери буду конзервативни. А кад размислите колико је буџет и покојни Јамес Вебб постао, то није нимало изненађујуће.
Јамес Вебб је првобитно требао коштати између једне и три тачке пет милијарди долара, а лансирање између 2007. и 2011. Сада изгледа да ће 2020. бити лансирана, трошкови су пробили буџет Конгреса са мандатом од 8,8 милијарди долара, и јасно је да има још много посла који треба обавити.
У недавном тестирању протресења, инжењери су пронашли подлошке и вијке који су се истресли из телескопа. Ово није попут ИКЕА полице са остацима делова. Ови комади су важни.
Иако је сачуван од сечења, процењује се да ће ВФИРСТ телескоп износити 3,9 милијарди долара, што је више од првобитног буџета од две милијарде долара.
Један, два или можда чак сви ови телескопи ће се на крају изградити. То је оно што научници сматрају најважнијим за наредна открића у астрономији, али припремите се за битке у буџету, прекорачење трошкова и истезање временских рокова. Знаћемо боље када се све студије зброје у 2019. години.
Било би потребно инжењерско чудо да се сва четири телескопа окупе, на време и на буџет, да заједно експлодирају у свемир 2035. Обавештаваћу вас.
