Avec Pluton millions de miles derrière nous et la construction du Télescope spatial James Webb se déplacer rapidement le long, les astronomes pensent déjà à la Prochaine Grande Mission. Au sommet de leur liste de souhaits? Une quarantaine de pieds de large télescope orbital qui vais rechercher la preuve de la vie au delà de la Terre.
À l’American Astronomical Society, la réunion de cette semaine, des représentants de l’Association des Universités pour la Recherche en Astronomie (l’AURA) ont partagé leurs espoirs et leurs rêves pour la prochaine phare, l’espace-observatoire—le successeur du JWST, dont le lancement est prévu en 2018 et jusqu’à une dizaine d’années.
Cette future mission, qui ne s’ouvre pas jusqu’à ce que les années 2030, cherche des réponses à deux questions profondes. Celui-ci: si ou pas nous sommes seuls dans l’univers. Deux: comment les blocs de construction de notre univers a évolué au cours du temps cosmique.
C’est court, doux, et incroyablement ambitieux programme. Pour y parvenir, nous aurons besoin d’un vaisseau plus avancé que tout ce que les humains ont jamais construit un télescope avec dix fois le voyant d’alimentation de Hubble. Comme un astronome, on parle de Hubble HD.
“La route de [découverte] la vie des mondes requiert l’un de huit à 12 mètres à partir de l’espace télescope”, a déclaré Natalie Batalha, un astronome qui étudie les exoplanètes à la NASA Ames Research Center. “C’est ce qui peut constamment enquête d’étoiles comme le Soleil dans un délai de 30 parsecs.” Comme Batalha expliqué, 30 parsecs (près de 100 années-lumière), est la distance radiale nous avons besoin à couvrir enquête de plusieurs dizaines de Terre de la taille des planètes dans la zone habitable des étoiles comme le Soleil.
Sponsorisé
Si il y a de la vie là-bas, et si nous pouvons le profil d’un nombre décent de candidat mondes, nous allons avoir des motifs raisonnables de tir à la trouver.
Mettre de huit à 12 mètres (26 à 40 pieds), télescope dans l’espace sera un formidable entreprise. Pour comparaison, le Télescope spatial James Webb—une croissance de 8,7 milliards de dollars, cour de tennis appareil de la taille qui permettent aux astronomes de voir la première lumière à partir du début de l’univers—a une de 6,5 m (21 pieds) miroir primaire. JWST est décharné par rapport à la bête d’un stargazer les astronomes veulent construire dans les années 2030.
Modèle à l’échelle du Télescope spatial James Webb. C’est énorme! Crédit Image: Northrop Grumman
Mais la généralisation est exactement ce que nous devons faire si nous allons attraper la faible lumière émise par les mondes lointains. Nous avons déjà détecté des milliers d’exoplanètes à l’aide de transit de la photométrie, mais nous avons seulement directement photographié une poignée. Et toutes les planètes que nous avons “vu” sont les boules de gaz, les mondes plus grand que Jupiter que presque certainement ne sont pas habitables.
“Avec la technologie moderne, nous n’avons pas la capacité à l’image d’un système solaire analogique,” Batalha dit. “C’est là où nous voulons aller.”
D’entrevoir les petites planètes rocheuses dans la zone habitable de brillant, G-type des étoiles, des étoiles comme notre Soleil), et l’étude de leurs atmosphères signe de vie, nous avons besoin d’un télescope avec une énorme ouverture. Un télescope qui peut supprimer starlight par un facteur de dix milliards de dollars. Et c’est dans l’espace, au-delà de l’obscurcissement de la brume de notre atmosphère.
Mais JWST successeur ne sera pas seulement être à la recherche pour la vie. Il va également nous aider à savoir comment les blocs de construction de la matière évolué au fil du temps cosmique—en un sens, le fait de sonder une question encore plus fondamentale sur l’endroit où la vie vient de. “Si nous voulons aller, du Big Bang à la bio-signatures, vous avez besoin de comprendre l’évolution d’atomes dans l’univers”, a déclaré John O’Meara de Saint Michael’s College.
Comme un astrophysicien étudier la formation des galaxies, O’Meara a un programme différent pour le JWST successeur. Il veut comprendre la formation et le mouvement des éléments sur d’énormes écailles. “Comment et où le cycle de vie des atomes d’évoluer?” O’Meara a dit. “Comment pouvons-nous obtenir de l’oxygène que vous respirez? Pour répondre à ces questions, nous avons besoin de la dernière dizaine de milliards d’années d’interactions de gaz et des galaxies.”
La réalisation de ces deux objectifs scientifiques—l’évolution de la matière et de l’évolution de la vie—se prendre une suite d’instruments d’effectuer des mesures dans une gamme de longueurs d’onde, y compris le visible, l’ultraviolet et l’infrarouge proche. Couple de ceux des instruments de haute précision avec une quarantaine de pieds miroir primaire, du secondaire, des miroirs, des communications, un starshade et de la propulsion, et l’on parle de l’un des plus avancés des morceaux de la technologie, les humains ont jamais imaginé.
Heureusement, nous allons être en mesure d’appliquer toutes les connaissances que nous avons accumulées planification et la construction d’autres télescopes dans l’espace au cours des cinquante dernières années.
“Tout le monde doit rêver en grand”, a déclaré Marc Facteur du Space Telescope Science Institute. “Mais aussi du rêve à puce. Nous voulons tirer parti de ce que nous avons appris de Hubble, ce que nous avons appris depuis la conception du JWST, ce que nous avons appris à partir de l’étude d’autres missions qui n’ont pas abouti.”
Par exemple, un grand défi le JWST ingénieurs confrontés est de savoir comment envoyer de 6,5 mètres de large miroir dans l’espace. La solution? Un tas de petits miroirs qui se déploient dans l’orbite comme de l’or-plaqué de l’espace de l’origami.
“James Webb nous a beaucoup appris sur la façon de construire un grand, segmenté télescope dans l’espace,” Postman dit. “Un enfant de huit ou de douze mètres de télescope va avoir une segmentation de trop.”
Il y a encore de nombreux défis techniques de travail—le, mais c’est pourquoi nous sommes en train d’y penser JWST, le successeur de maintenant. 2030 peut se sentir comme un futur lointain, mais pour les astronomes, c’est cosmique clin loin.
“Une histoire qui se déroule,” Batalha dit. “C’est une histoire qui prend une longue période de temps—ces vraiment de gros efforts de l’humanité s’engage à prendre beaucoup de temps pour planifier et exécuter.”
“Nous sommes sur le point d’être en mesure de trouver des preuves de vie au-delà de la Terre,” at-il ajouté. “Nous avons la capacité de le faire, et nous savons comment le faire. Mais c’est un multi-décennie, les générations de l’effort.”
Suivre l’auteur @themadstone
En haut: vue d’Artiste de Kepler-186f, un rocher, la taille de la Terre exoplanète éventuellement dans la zone habitable de son étoile. Crédit Image: NASA/SETI/JPL