Hubble Uzay Teleskobu 28 yıldır uzaydadır ve insanlığın şimdiye kadar almış olduğu kozmosun en güzel ve bilimsel olarak önemli görüntülerini üretir. Ama yüzleşelim, Hubble yaşlanıyor ve muhtemelen çok daha uzun süre bizimle olmayacak.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskopu testin son aşamalarında ve WFIRST kanatlarda bekliyor. İşlerde daha da fazla uzay teleskopu olduğunu, şu anda tasarımda dört güçlü enstrüman setini, bir sonraki On Yıl Anketinin bir parçası olacağını ve evrenle ilgili en temel soruları cevaplamaya yardımcı olduğunu bilmekten memnuniyet duyacaksınız.
Biliyorum, biliyorum, James Webb Uzay Teleskobu henüz uzaya ulaşmadı ve mevcut test turundan geçerken daha fazla gecikme olabilir. Bu videoyu kaydederken, Mayıs 2020'ye benziyor, ancak hadi, gecikmeler olacağını biliyorsunuz.
Ve daha sonra, Ulusal Keşif Dairesi'nin artık ihtiyaç duymadığı eski bir Hubble sınıfı teleskoptan yapılmış geniş açılı kızılötesi uzay teleskopu WFIRST var. Beyaz Saray iptal etmek istiyor, Kongre kurtardı ve şimdi NASA bunun bir kısmını inşa ediyor. Daha fazla gecikmeyle karşılaşmadığını varsayarsak, 2020'lerin ortalarında bir lansmana bakıyoruz.
Aslında süperteleskoplar hakkında bir bölüm yaptım ve James Webb ve WFIRST hakkında konuştum, bu yüzden bu gözlemevleri hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, önce bunu kontrol edin.
Bugün, gelecek nesil teleskoplara bakmak için geleceğe daha fazla gideceğiz. Bir sonraki teleskoptan sonra fırlatılan teleskoptan sonra fırlatılabilenler.
Bu misyonlara girmeden önce, On Yıl Anketi hakkında konuşmam gerekiyor. Bu, ABD Ulusal Kongre Bilimler Akademisi ve NASA tarafından oluşturulan bir rapordur. Bu, bilim dallarından NASA'ya kadar, bilim alanlarında sahip oldukları en büyük soruları tanımlayan bir istek listesidir.
Bu, Kongre'nin bu bilim hedeflerinin mümkün olduğunca çoğunu gerçekleştirmeye yardımcı olacak misyon fikirleri geliştirmesi için bütçeler ve NASA atamasına izin verir.
Bu araştırmalar her on yılda bir yapılır ve Dünya bilimi, gezegen bilimi ve astrofizik komitelerini bir araya getirir. Önümüzdeki on yıl içinde bilim önceliklerini tanımlayacak bir dizi öneri üzerinde fikir öne sürüyor, tartışıyor, oy veriyor ve nihayetinde anlaşıyorlar.
Şu anda 2013-2022 Dekadal Anket dönemindeyiz, bu yüzden sadece birkaç yıl içinde bir sonraki anketin yapılması ve 2023-2032'deki görevleri tanımlaması gerekiyor. Biliyorum, bu gerçekten uzak bir geleceğe benziyor, ama grubu tekrar bir araya getirmek için zaman tükeniyor.
Eğer ilgileniyorsanız, son On Yıl Anketine bir bağlantı koyacağım, bu büyüleyici bir belge ve görevlerin nasıl bir araya geldiğini daha iyi anlayacaksınız.
Nihai belgeden hala birkaç yıl uzaktayız, ancak ciddi öneriler yeni nesil uzay teleskopları için planlama aşamasında ve harikalar. Onlar hakkında konuşalım.
HabEx
İlk bakacağımız görev HabEx veya Yaşanabilir Dış Gezegen Görüntüleme Görüntüleme Misyonudur. Bu, diğer yıldızların etrafında dönen gezegenleri doğrudan fotoğraflayacak bir uzay aracıdır. Sıcak Jüpiterlerden süper Dünyalara kadar her türlü gezegeni hedefleyecek, ancak birincil hedefi Dünya benzeri gezegenleri fotoğraflamak ve atmosferlerini ölçmek olacak.
Başka bir deyişle, HabEx diğer yıldızların etrafında dönen gezegenlerde yaşam sinyallerini belirlemeye çalışacak.
Bunu yapmak için HabEx'in ışığı yıldızdan engellemesi gerekir, böylece yakındaki çok daha zayıf gezegenler ortaya çıkabilir. Bunu yapmanın bir ve belki iki yolu olacaktır.
Birincisi bir koronagraf kullanmak. Bu, yıldızın önüne yerleştirilen ve ışığını engelleyen teleskopun içinde oturan küçük bir noktadır. Teleskoptan geçen kalan ışık yıldız etrafındaki daha zayıf nesnelerden gelir ve enstrümanın sensörü tarafından görüntülenebilir.
Teleskop, sönük gezegenler görünene kadar ayarlanabilen ve ayarlanabilen özel bir deforme edilebilir aynaya sahiptir.
İşte Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskopunda kullanılan bir koronagraf örneği. Merkezi yıldız gizlidir ve çevresindeki sönük toz diskini ortaya çıkarır. İşte bir yıldızın etrafında dönen kahverengi bir cücenin doğrudan bir görüntüsü.
Ve bu, HR 8799 yıldızının etrafında dönen 4 Jüpiter boyutunda dünyayla gördüğüm en dramatik videolardan biri. Biraz hile, araştırmacılar gezegenlerin gözlemler arasındaki hareketini canlandırdı, ancak hala, vay canına.
Işığı engellemenin ikinci yöntemi bir Starshade kullanmak olacaktır. Bu, fırıldak gibi görünen tamamen ayrı bir uzay aracıdır. Teleskoptan on binlerce kilometre uzağa uçuyor ve mükemmel bir şekilde konumlandırıldığında, merkez yıldızdan gelen ışığı engellerken, gezegenlerden gelen ışığın kenarlardan sızmasına izin veriyor.
Bir Yıldız Gölgeli hile, daha yumuşak bir kenar oluşturan, yaprakları daha zayıf olan gezegenden gelen ışık dalgalarının daha az bükülmesidir. Bu, gezegenleri ortaya çıkarmada en iyi şansa sahip olması gereken çok karanlık bir gölge yaratır.
Çoğu görevden farklı olarak, bunun gibi Starshades uzaydaki herhangi bir gözlemeviyle kullanılabilir. Yani, Hubble, James Webb veya başka bir gözlemevi bu enstrümandan faydalanabilir.
Her zaman, şeylerin nasıl sıralandığından dolayı transit veya radyal hız yöntemini kullanarak gezegenlerin sadece bir kısmını nasıl görebildiğimizden şikayet ettik. Ancak HabEx gibi bir görevle, gezegenler herhangi bir konfigürasyonda yön görülebilir.
Bu birincil göreve ek olarak HabEx, erken Evreni gözlemlemek ve süpernova olarak patlamadan önce ve sonra en büyük yıldızların kimyasallarını incelemek gibi çeşitli astrofizik için de kullanılacaktır.
vaşak
Sıradaki, NASA’nın yeni nesil X-ışını teleskopu olacak Lynx. Şaşırtıcı bir şekilde, bu bir kısaltma değil, sadece hayvanın adını taşıyor. Çeşitli kültürlerde Lynxes'in şeylerin gerçek doğasını görmek için doğaüstü yetenekleri olduğu düşünülüyordu.
X-ışınları elektromanyetik spektrumun üst ucundadır ve Dünya atmosferi tarafından engellenir, bu yüzden onları görebilmek için bir uzay teleskopuna ihtiyacınız vardır. Şu anda NASA, Chandra X-ray Gözlemevi'ne sahip ve ESA, 2028'de piyasaya sürülmesi nedeniyle ATHENA misyonu üzerinde çalışıyor.
Lynx, gözlenebilir Evrenin kenarına bakan, ilk nesil süper kütleli kara delikleri ortaya çıkaran ve zaman içinde oluşumlarını ve birleşmelerini grafik olarak göstermeye yardımcı olan James Webb Uzay Teleskobu'na ortak olarak hareket edecek. İlk galaksiler bir araya geldiğinden, erken kozmik ağdan gelen sıcak gazdan gelen radyasyonu görecekler.
Ve sonra Chandra, XMM Newton ve diğer X-ışını gözlemevlerinin odaklandığı nesne türlerini incelemek için kullanılacak: pulsarlar, galaksi çarpışmaları, çöküşler, süpernovalar, kara delikler ve daha fazlası. Normal yıldızlar bile bize onlar hakkında daha fazla bilgi veren X-ışını patlamaları verebilir.
Evren meselesinin büyük çoğunluğu bir milyon Kelvin kadar sıcak gaz bulutlarında bulunur. Eğer Evreni gerçekte olduğu gibi görmek istiyorsanız, X-ışınlarında ona bakmak istersiniz.
X-ışını teleskopları Hubble gibi görünür ışık gözlemevlerinden farklıdır. Sadece röntgen ışınlarını yansıtan bir aynaya sahip olamazsınız. Bunun yerine, onları vuran fotonları hafifçe yeniden yönlendirebilen ve onları bir dedektöre yönlendiren otlatma insidansı aynaları kullanırsınız.
Huninin başlangıç kısmı olan 3 metrelik bir dış ayna ile, Chandra'nın 800 kat hızında fotonlar toplayarak, görüş alanının 16 katıyla 50-100 kat hassasiyet sağlar.
Başka ne söyleyeceğimi bilmiyorum. Canavar röntgen gözlemevi olacak. Güven bana, gökbilimciler bunun çok iyi bir fikir olduğunu düşünüyor.
Kökeni Uzay Teleskobu
Ardından, Origins Uzay Teleskobu veya OST. James Webb ve Spitzer Uzay Teleskobu gibi, OST de Evrendeki en havalı nesneleri gözlemlemek için tasarlanmış bir kızılötesi teleskop olacak. Ama daha da büyük olacak. James Webb'in 6,5 metre genişliğinde birincil aynası varken, OST aynası 9,1 metre genişliğinde olacak.
Neredeyse dünyadaki en büyük yer teleskopları kadar büyük, ama uzayda bir teleskop düşünün. Boşlukta.
Sadece büyük değil, soğuk olacak.
NASA, Spitzer'i sadece 5 Kelvin'e kadar soğutabildi - bu, mutlak sıfırın 5 derece üstünde ve Evrenin arka plan sıcaklığından biraz daha sıcak. Origins'i 4 Kelvin'e indirmeyi planlıyorlar. Kulağa pek hoş gelmiyor, ama büyük bir mühendislik zorluğu.
Uzay aracını Spitzer ile olduğu gibi sıvı helyumla soğutmak yerine, ısıyı kademeli olarak, reflektörler, radyatörler ve son olarak enstrümanların etrafında bir kriyo-soğutucu ile çıkarmaları gerekir.
Büyük, soğuk kızılötesi teleskopla Origins, James Webb’in ilk galaksilerin oluşumu hakkındaki görüşünün ötesine geçecek. İlk yıldızların oluştuğu döneme, gökbilimcilerin Karanlık Çağlar dediği bir zamana bakacağız.
Gezegen sistemlerinin, toz disklerinin oluşumunu görecek ve biyo-imzalar, orada yaşam kanıtı arayan diğer gezegenlerin ortamlarını doğrudan gözlemleyecektir.
Evren hakkındaki bilgimizi ileriye götürecek üç heyecan verici görev. Ama en büyük, en hırslı teleskopu son kez kurtardım
LUVOIR
LUVOIR veya Büyük UV / Optik / IR Sörveyörü. James Webb güçlü bir teleskop olacak, ancak zamanın başında kırmızıya kaymış galaksiler veya yeni gezegen sistemleri oluşturan Evrendeki daha soğuk nesnelere bakmak için tasarlanmış bir kızılötesi alet. Origins Uzay Teleskobu, James Webb'in daha iyi bir versiyonu olacak.
LUVOIR, Hubble Uzay Teleskobu'nun gerçek halefi olacak. Kızılötesi, görünür ışık ve ultraviyole görebilme özelliğine sahip dev bir alet olacak.
Eserlerde iki tasarım var. Biri 8 metre çapında ve Falcon Heavy gibi ağır bir araçta fırlatılabiliyordu. Ve 15 metreyi ölçen Uzay Fırlatma Sistemini kullanacak başka bir tasarım. Bu, dünyadaki en büyük teleskoptan% 50 daha büyük. Unutmayın, Hubble sadece 2.6 metre.
Geniş bir görüş alanına ve gökbilimcilerin istediklerini gözlemlemek için kullanabileceği bir filtre ve enstrüman setine sahip olacak. Daha önce bahsettiğimiz gibi, gezegenleri doğrudan gözlemlemek ve yıldızlarını gizlemek için bir kronograf, dış gezegen atmosferinde hangi kimyasalların bulunduğunu anlamak için bir spektrograf ve daha fazlası ile donatılacak.
LUVOIR, astronomların astrofizik ve gezegen bilimi alanlarında keşif yapmak için kullanacakları genel amaçlı bir araç olacaktır. Ancak bazı yetenekleri şunları içerecektir: doğrudan dış gezegenleri gözlemlemek ve biyo işaretler aramak, sıcak Jüpiterlerden süper Dünyalara kadar her türlü dış gezegenleri kategorize etmek.
Güneş Sistemi'ndeki nesneleri her şeyden daha iyi gözlemleyebilecek - orada bir uzay aracımız yoksa, LUVOIR oldukça iyi bir görünüm olacak. Örneğin, LUVOIR'ın görüntüsü ile karşılaştırıldığında Hubble'dan Enceladus'un bir görünümü.
Hubble'dan çok daha küçük yapıları görmek, Evrenin herhangi bir yerine bakabilecektir. İlk galaksileri, ilk yıldızları görecek ve Evrendeki karanlık madde konsantrasyonlarını ölçmeye yardımcı olacaktır.
Gökbilimciler hala yıldızlar tutuşmak için yeterli kütle topladığında ne olduğunu tam olarak anlamıyorlar. LUVOIR, yıldız oluşturan bölgelere bakacak, gaz ve tozdan bakacak ve yıldız oluşumunun en erken anlarını ve bunların etrafında dönen gezegenleri görecek.
Astronominin geleceği hakkında seni tamamen ve tamamen heyecanlandırdım mı? İyi. Ama işte kötü haberler geliyor. Gerçekliğin bu fanteziyle eşleşme şansı neredeyse yoktur.
Bu ayın başlarında NASA, bu uzay teleskopları üzerinde çalışan görev planlamacılarının bütçelerini üç ila beş milyar dolar arasında sınırlamaları gerektiğini açıkladı. Şimdiye kadar, planlamacıların hiç bir kılavuzu yoktu, sadece bilimi yapabilecek enstrümanlar tasarlayacaklardı.
Mühendisler HabEx, Lynx ve OST için kolayca 5 milyar doları aşabilecek görev planları üzerinde çalışıyordu ve LUVOIR için 20 milyar dolarlık çok daha büyük bir yatırım yapmayı düşünüyordu.
Kongre NASA için şaşırtıcı derecede büyük bütçeler talep ediyor olsa da, uzay ajansı planlamacılarının muhafazakar olmasını istiyor. Bütçenin ve geç James Webb'in nasıl geçtiğini düşündüğünüzde, bu tamamen şaşırtıcı değil.
James Webb'in başlangıçta bir ila üç puan beş milyar dolar arasında bir maliyete sahip olması ve 2007 ile 2011 arasında piyasaya sürülmesi gerekiyordu. Şimdi bir lansman için 2020'ye benziyor, maliyetler bir Kongre'nin 8,8 milyar dolarlık bütçeyi zorunlu kıldı ve hala çok şey var yapılacak iş.
Yakın tarihli bir çalkalama testinde, mühendisler teleskoptan sallanan pulları ve vidaları buldular. Bu, artık parçalara sahip bir IKEA rafı gibi değil. Bu parçalar önemlidir.
Kesme bloğundan kurtarılmış olsa da, WFIRST Teleskopunun orijinal 2 milyar dolarlık bütçesinden 3.9 milyar dolar olduğu tahmin ediliyor.
Bir, iki veya belki de bu teleskopların hepsi sonunda inşa edilecek. Bilim adamlarının astronomideki bir sonraki keşifleri yapmak için en önemli olduğunu düşündükleri, ancak bütçe savaşlarına, maliyet aşımlarına ve zaman çizelgelerini uzatmaya hazır olun. 2019'da tüm çalışmaların bir araya geldiğinde daha iyi bileceğiz.
Dört teleskopun da zamanında ve bütçeyle bir araya gelmesi, 2035'te birlikte uzaya fırlatmak bir tür mühendislik mucizesi gerektirir. Seni güncel tutacağım.
