En kunstners skildring av det foreslåtte LUVOIR-romteleskopet som kan brukes til å direkte avbilde eksoplaneter.
(Bilde: © NASA / GSFC)
En kongressrapport som ble publisert i dag (5. september) av den fremste forskningsrådgivningsgruppen i USA, har funnet ut at NASA bør fokusere sitt exoplanet-forskningsbudsjett på store rom- og bakkebaserte teleskoper.
Den nye National Academy of Sciences rapporten strømmer inn i et dekadalt prioriteringssystem i astronomisamfunnet som styrer NASAs langsiktige strategi.
"Den virkelig store beskjeden er at dette er et veldig spesielt øyeblikk i menneskets historie," sa David Charbonneau, en astronom ved Harvard University og medformann i komiteen bak den nye rapporten, til Space.com. "Mennesker har lurt på om det er liv på andre planeter i hundrevis av år, uten tvil tusenvis av år." [13 måter å søke etter intelligente romvesener]
Hvis vi velger å gjøre de riktige investeringene, fortsatte han, "Vi kan faktisk lære svaret på det spørsmålet i løpet av de neste 20 årene."
Og i følge den nye rapporten er disse investeringene klare, med syv sentrale prioriteringer som er utlyst, inkludert å bygge et romteleskop som er kraftig nok til å se eksoplaneter direkte; bygge store, bakkebaserte teleskoper; og fortsette utviklings- og lanseringsprosessen for det rombaserte teleskopet Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST).
"I denne rapporten dobler de virkelig den store misjonsstrategien," uttalte Jessie Christiansen, som studerer eksoplaneter ved Caltech og NASAs Exoplanet Science Institute og ikke var involvert i den nye rapporten. "Dette vil være utrolig store, dyre innsats, men de kan oppnå noe vi er begeistret for," sa hun - som å finne og studere små, steinete planeter rundt stjerner som vår egen sol.
Siden rapporten er fokusert på instrumenter som kan komme i arbeid 15 eller 20 år nede i veien, diskuteres den bare kortværende aktuelle prosjekter, for eksempel den nylig lanserte Transiting Exoplanet Survey Satellite, som begynte å samle inn data i slutten av juli, og nærtidsprosjekter , i likhet med James Webb Space Telescope (Webb), som for øyeblikket er planlagt lansert i 2021. Komiteen uttrykte støtte for disse prosjektene.
Astronomer har generelt sagt sin støtte til Webbs vitenskapelige mål, men at teleskopet har utviklet et rykte for å være over budsjettet og bak planen. Christiansen bekymrer seg for at den nye rapportens fokus på lignende ambisiøse prosjekter kan ende opp med å bli problematiske hvis de også ser problemer og tidslinjeproblemer. Store prosjekter som Webb, sa hun, "bare spis all andres lunsj," og snublene deres har oppmuntret noen forskere til å fokusere på mindre prosjekter i stedet. Men det er ikke tilfelle for forfatterne av den nye rapporten.
"Det er en veldig dristig strategi å si at vi bør legge alle eggene våre i en kurv," sa Christiansen og la til at selv om tilnærmingen har potensielle høye belønninger, kommer den også med potensielle høye risikoer. "Hvis vi har brent for mange broer med de tidligere oppdragene, og det fungerer ikke, så er vi litt roderøse," sa Christiansen. Hun var overrasket over ikke å se mer snakk i rapporten om de bittesmå, relativt billige satellittene kalt CubeSats og hvordan de kunne bidra til eksoplanettvitenskap, selv om rapportlederne spesifiserte under en pressekonferanse at disse mindre oppdragene også ville være verdifulle.
Men komiteen bak rapporten synes de store klistremerkeprisene på dristige oppdrag er verdt det. "Kostnadene for disse teleskopene og oppdragene som vi snakker om, selv om de er betydelige, er absolutt ikke utenfor rammen for hva vi som samfunn kan gjøre," B. Scott Gaudi, astronom ved Ohio State University og co -tillitsvalgt for komiteen, sa til Space.com.
Disse kostbare prosjektene er ambisiøse romteleskoper som Large Ultraviolet / Optical / Infrared Surveyor (LUVOIR) og Habitable Exoplanet Observatory, som hver vil være kraftig nok til å skille det lille lyset fra en planet fra den sterke gjenskinnet fra stjernen. De vil også inkludere finansiering av gigantiske, bakkebaserte teleskoper, som Thirty Meter Telescope (muligens på Hawaii) og Giant Magellan Telescope (i Chile).
Denne vektleggingen av direkte bildebehandling skilte seg ut mot Thayne Currie, en astronom ved National Astronomical Observatory of Japan som ikke var involvert i den nye rapporten som fokuserer på den teknikken, som for tiden er ekstremt vanskelig. "[Direkte avbildning] er spennende fordi det å se er å tro," sa han til Space.com. "Mange mennesker, når du forteller dem at vi faktisk ikke oppdager mange av planetene direkte, er det på en måte en skritter."
Eksoplanet-deteksjoner akkurat nå har en tendens til å oppdage planeter ved den svakete vinglingen som tyngdekraften forårsaker i en stjerners posisjon (kalt metoden for radial hastighet) eller ved en liten dukkert i en stjerners lysstyrke forårsaket når en planet glir mellom stjernen og et teleskop (kalt transitt metode). I kontrast fokuserer rapporten på påvisningsmetoder som krever det neste nivået av teknologi - direkte avbildning og mikrolensering, som bruker et optisk triks for å forstørre fjerne plater med plass og vil være mulig med WFIRST-teleskopet, som nå er beregnet på å bli lansert i 2025.
Direkte avbildning gir også tilleggsinformasjon om planeten selv og hva som kan skje på overflaten. "Når du først har sett planeten, kan du gjøre alle slags interessante ting," som å studere bane, begynne å forstå dens sammensetning og kanskje se tegn på vær eller rotasjon, Pat McCarthy, visepresident for operasjoner av det gigantiske Magellan-teleskopet som var ikke involvert i den nye rapporten, fortalte Space.com. "Det åpner virkelig verden." [10 eksoplaneter som kan være vert for fremmed liv]
Selv om rapporten legger vekt på appellen til å bestemme vane og søke etter liv, forsøker den å balansere disse spørsmålene med andre relatert til eksoplaneter mer generelt. "Komiteen tok et veldig helhetlig syn på vår anklager om en exoplanet-strategi," sa Gaudi. "Vi tror ikke det er mulig å gå ut og identifisere livet uten å forstå konteksten til den aktuelle planeten."
Selv om rapporten først og fremst fokuserer på vitenskap, adresserer den også forskerne bak eksoplanettforskning, og ber om tverrfaglig samarbeid og støtte til forskningsstipend. Rapporten berører også oppmuntring til mangfold og forhindrer diskriminering og trakassering, selv om den ikke gir noen konkrete anbefalinger om disse temaene.
Når alt kommer til alt, skisserer den nye rapporten en vei for dramatisk å forsterke eksoplanettstudier de neste to tiårene, med potensielt betydelige konsekvenser. "For første gang i menneskets historie kan vi nå, hvis vi velger å, ta fatt på spørsmålet om det er liv på andre planeter," sa Gaudi.
