L’espace

Télescope Théâtre Pourrait Contrecarrer la Chasse pour la Vie Extraterrestre

Les techniciens et les scientifiques examinent l’un de le Télescope spatial James Webb deux premières vol miroirs dans la salle blanche de la NASA Goddard Space Flight Center à Greenbelt, dans le Maryland.Photo: NASA/Chris Gunn Ryan F. Mandelbaum2 minutes agoFiled: NASAFiled: NASA

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Depuis près de 20 ans, la NASA a été la planification et la construction d’un télescope, contrairement à tout jamais construit avant: le Télescope spatial James Webb. Il va changer la façon dont les scientifiques voir les plus lointaines galaxies et d’intensifier la chasse pour la vie extraterrestre; il permettra de répondre à des questions en suspens sur la naissance et la mort des étoiles et des planètes. C’est l’avenir de l’astronomie, mais c’est la cause du problème. JWST prix élevé et de la décennie des retards pourraient entraver le développement de futurs télescopes, impact sur le cours de l’astronomie pour les 30 prochaines années.

Présenté comme un successeur du Télescope spatial Hubble, le JWST est un court de tennis, de la grosseur d’usage général télescope spatial avec 6,5 mètres (21 pieds) miroir qui sera envoyé à un gravitationnellement point stable à près d’un million de kilomètres de la Terre. Il permettra de créer des images incroyablement détaillées à partir de la lumière infrarouge des objets dans l’espace, y compris les nébuleuses, les exo-planètes, des galaxies et des étoiles. En regardant encore plus loin, la NASA a prévu successeur du JWST, appelé la Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), et observer le ciel avec une résolution similaire à Hubble, mais avec un large champ de vision. Qui permettrait aux astronomes de répondre à certaines questions fondamentales sur l’énergie sombre, une force mystérieuse qui semble être à l’origine de l’univers est l’accélération de l’expansion. Il serait également fournir une plate-forme pour tester l’état de l’art des composants de son propre successeur. Quatre équipes de scientifiques travaillent déjà sur des concepts différents pour le phare de la mission de suivre WFIRST, qui lancerait dans les années 2030 ou 2040. Trois de ces concepts vont suivre potentiellement la vie en hébergeant des exoplanètes repéré par JWST, tandis que le quatrième but de comprendre l’origine des galaxies et de l’univers lui-même. Ces missions pourraient tous être cher, similaire dans le coût de JWST.

“[Aujourd’hui les astronomes] sont les premiers êtres humains dans l’histoire qui ont une chance de répondre à l’impérieuse de questions quant à savoir si il y a une vie au delà de la Terre,” MIT astrophysicien Sara Seager a récemment déclaré devant le Sénat.

Mais comme le JWST est étiquette de prix a augmenté progressivement, à partir de centaines de millions de dollars à $9,6 milliards de dollars, certains scientifiques travaillant sur ses successeurs sont mal à l’aise. D’où vient l’argent supplémentaire de financer JWST de dépassements de budget, et comment ces retards publics affectés à la perception de ces grandes missions? Et si la NASA ou de déchets supprime certaines parties de WFIRST, qui pourrait handicap avenir à partir de l’espace d’efforts pour détecter des signes de vie à l’extérieur du Système Solaire. Alors que le Congrès des vues de la recherche astronomique plus favorablement, Président d’Atout 2019 demande de budget a déjà suggéré la démolition WFIRST.

A partir de maintenant, l’avenir de ces missions, et comment JWST sera l’impact est incertain, Scott Gaudi, l’État de l’Ohio, professeur d’Université et membre de l’WFIRST de l’équipe, a dit Gizmodo.

Dès 1989, les astronomes ont eu un début de concept du JWST comme un “Next Generation Space Telescope,” le successeur de Hubble. Tout était prévu à l’origine que d’avoir un miroir de plus de huit mètres (26+ pieds) de diamètre, les contraintes budgétaires causé les scientifiques de portée des différents objectifs, résultant dans les 6,5 mètres (21 pieds) télescope concept qui allait devenir le Télescope spatial James Webb. Comme l’élaboration des plans, la NASA en 2002 sélectionné une entreprise aérospatiale appelé TRW pour construire le vaisseau spatial et d’un miroir avec un de 825 millions de dollars et un budget de lancement en 2010. Northrop Grumman a acquis TRW, et rapidement repris le télescope de la construction.

Des retards ont entaché JWST le développement de l’histoire. Plus récemment, une étude indépendante a révélé que l’augmentation de la portée du projet, la complexité du télescope, overoptimism, et les erreurs humaines ont frappé sa construction. Ces erreurs humaines comprennent le temps quand quelqu’un à Northrop Grumman a utilisé le mauvais solvant pour nettoyer les soupapes, et le moment où des écrous desserrés est tombé dans le télescope lors d’un test, en fonction de l’examen. Mais dès 2005, le lancement avait été repoussé à 2013 et que le coût de 4,5 milliards de dollars en raison de “déficit de financement”, “les changements d’exigences”, et d’autres questions. La Fabrication a commencé en 2011, mais le lancement a été repoussé à 2018, et le budget pour une somme estimée à 8 milliards de dollars. Aujourd’hui, le JWST estime le coût est de $9.66 milliards de dollars, et ses prévisions en date de lancement est un peu de temps en 2021.

Puis il y a le simple fait d’énormes progrès en astronomie ont eu lieu au cours du télescope de développement. Administrateur de la NASA, Jim Bridenstine expliqué dans une audience du Congrès, en juillet dernier, que l’étude d’aujourd’hui les plus répandus dans l’astronomie sujets, comme l’énergie sombre et des exoplanètes, en était à ses débuts lorsque le JWST projet a commencé. “Ce n’est pas simplement de mauvaise gestion ou de dépassements de coûts ou de retard,” Congrès Ne Beyer (D-Virginie), a déclaré lors de l’audience. “Le monde de la science elle-même est en train de changer dans les moyens qui ont eu une incidence sur le projet.” Essentiellement, le prix et la portée du projet ont élargi que les scientifiques ont appris plus sur l’univers et rencontré plus de mystères cosmiques.

En 2010, il était déjà temps de planifier un successeur pour le JWST. Tous les dix ans, les comités de scientifiques enquête sur l’état de l’astrophysique et de décider de ce genre d’expériences, l’ensemble de la communauté aimeriez voir par la suite, y compris les petites et moyennes missions ainsi que le phare de missions. Pour le plus grand des missions, des équipes de scientifiques travaillent sur plusieurs concepts, et la Decadal Survey comité utilise ces concepts pour définir le champ de la priorité de la NASA.

Même à cette époque, les astronomes se sont inquiétés de la façon dont JWST du coût aurait une incidence sur l’avenir de l’observation. Mais alors, la NASA a reçu un 2.4 mètres (7.8-pied) miroir du National Reconnaissance Office (NRO). Le miroir a été initialement conçu pour une utilisation dans l’espionnage, mais pourrait fonctionner parfaitement dans un télescope spatial. Le Decadal Survey allés de l’avant avec un télescope appelé WFIRST—un télescope Hubble de la résolution, mais 100 fois la zone d’affichage. Un télescope comme ce serait d’aider les scientifiques à déterminer la véritable nature de l’énergie sombre, une force mystérieuse qui semble être à l’accélération de l’univers de l’expansion et qui pourrait déterminer l’univers, le destin ultime. La NASA mis au rebut autres concepts, tels que l’exoplanète-chasse de l’Espace de l’Interférométrie de la Mission, en réponse.

WFIRST “était un Frankenstein création,” Jessie Christiansen, astrophysicien de la NASA Exoplanète l’Institut de Science là-bas, dit Gizmodo. “C’était quelque chose que personne n’a vraiment demandé jusqu’à ce qu’ils ont obtenu le miroir offert par le NRO.” Mais, selon le Decadal Survey, tel un télescope “régler des questions essentielles dans les deux exoplanètes et l’énergie sombre de la recherche, qui permettront de faire progresser des sujets allant de l’évolution des galaxies à l’étude des objets au sein de notre propre galaxie.” WFIRST a été élargi à la fois la portée et le coût depuis 2010 decadal survey.

Le télescope à grand champ instrument topographique serait relativement simple comparé à certains instruments embarqués sur les précédentes missions de la NASA, Gaudi a dit Gizmodo. Mais WFIRST serait également le premier à faire voler une technologie dans l’espace qui est important pour les deux propositions pour le prochain flagship du télescope spatial: un “coronographe.” Un coronographe est un dispositif qui bloque les étoiles lumineuses de lumière, la luminosité des planètes en orbite autour de l’étoile visible. Si les scientifiques espèrent trouver la vie autour d’autres étoiles, ils auront besoin pour l’image de la lumière produite par et réfléchie par la planète directement. Le problème est que la planète peut-être des milliards de fois gradateur de l’étoile, elle orbites. Les scientifiques espèrent un jour spot planètes similaires à la Terre à l’aide de cette technologie.

Et voici la partie la plus importante: l’Observation de la lumière directement à partir des planètes, plutôt que de simplement en observant les périodiques de variation produit quand la planète passe devant son étoile, pouvait dire aux scientifiques que la présence de la vie a changé l’atmosphère de la planète la façon dont il a sur la Terre. Le changement climatique côté, la vie remplit l’atmosphère de la Terre avec le dioxyde de carbone, l’oxygène, le méthane, et d’autres blocs de construction biologiques. Par conséquent, de déterminer si la vie existe sur d’autres planètes nécessite de l’observation de ces planète atmosphères de voir ce que les molécules qu’ils contiennent.

Les préparatifs pour l’2020 Decadal Survey sont déjà en cours. Quatre équipes d’astronomes sont en train de préparer concept études pour WFIRST successeur, un phare télescope de mission qui allait lancer un certain temps à la fin ou au début des années 2030 2040. Comme c’est arrivé en 2010, l’enquête permettra de déterminer ce que l’astronomie est la plus importante question scientifique, et la meilleure façon d’y répondre à l’aide ambitieux, potentiellement encore-à-être-développé de la technologie. La décennale comité aller de l’avant avec une recommandation sur la base des objectifs et de la conception d’un ou de plusieurs concepts. Il est clair que la chasse pour les signes de vie extraterrestre va jouer un rôle énorme dans la discussion. Deux concepts intégrer un coronographe comme WFIRSTs, et trois de la liste de l’analyse des exoplanètes parmi leurs principaux objectifs. Chacun d’eux aurait coûté des milliards de dollars.

La Grande UV/Optique/INFRAROUGE-Géomètre (LUVOIR) est le plus ambitieux de ces quatre missions—et il serait vraiment énorme, avec un 8 ou 15 mètres (26 – ou 49 pieds) miroir. Ce serait une suite à JWST. L’autre, l’Exoplanète Habitable Mission d’Imagerie (HabEx), est construit à partir du fond jusqu’à l’observation des exoplanètes à l’esprit. Tous deux s’appuient sur un coronographe et un starshade, un composant externe qui bloque la lumière des autres étoiles.

Deux autres projets de télescopes ne repose pas sur un coronographe ou un starshade. Les Origines du Télescope spatial (OST) serait à la recherche de exoplanètes autour de refroidisseur d’étoiles dans l’infrarouge, où la différence de luminosité entre l’étoile et la planète n’est pas aussi grande. Ses objectifs comprennent également l’observation de la formation des planètes et de la complexité croissante des étoiles et des galaxies. Enfin, il y a des Lynx, ce qui est plutôt axées sur la haute énergie de l’astrophysique mystères, comme l’aube de trous noirs et de la naissance et de la mort des étoiles. Il serait un télescope à rayons x à l’aide des instruments sensibles, et pour servir de suite à l’énorme succès de Chandra X-ray Telescope.

L’Académie Nationale des Sciences, a déjà laissé entendre qu’il est favorable à un télescope équipé d’un coronographe ou une sorte de starlight-ombrage appareil, comme LUVOIR ou HabEx, quand il s’agit de la chasse pour la vie extraterrestre. De la récente exo-planète Sciences rapport sur la Stratégie:

Un coronagraphic ou starshade directe fondée sur l’imagerie de la mission est le seul chemin actuellement identifiés pour caractériser la Terre de la taille des planètes dans les zones habitables sur un large échantillon de proximité d’étoiles comme le Soleil dans la lumière réfléchie… la NASA devrait aboutir à une grande stratégique de l’imagerie directe de mission capable de mesurer la lumière réfléchie spectres tempéré terrestre planètes en orbite autour d’étoiles comme le Soleil.

Un autre plus récent rapport de l’académie Nationale définissant une stratégie pour l’avenir de l’astrobiologie appels starshades et coronagraphs “essentielles”.

Il est important de noter qu’il y a une foule d’autres de la Terre télescopes en cours de développement, comme le Giant Magellan Telescope et le Télescope de Trente Mètres. Ces télescopes au sol sont de mieux observer les planètes autour de la glacière, petit M-étoiles naines, Aki Roberge, chercheur à la NASA Goddard Space Flight Center de travail sur LUVOIR, a récemment déclaré à Gizmodo. Les télescopes spatiaux équipés avec starlight-blocage coronagraphs pourrait mieux observer les planètes autour d’étoiles comme le Soleil. La vie extraterrestre pourrait exister sur les deux, et les deux font partie d’une saine astrobiologie de la stratégie.

La décennale télescope spatial propositions commencent déjà à sentir la chaleur de JWST. Le 1er juin, la NASA astrophysics directeur Paul Hertz envoyé le concept des équipes, en imposant un montant de $3 milliards à 5 milliards de dollars objectif de coût pour les études. Selon un communiqué, “Avec les récents retards et des contraintes de budget autour des deux grands phares missions, la nouvelle direction sera de s’assurer que le prochain flagship de la mission sera exécutée dans les délais et dans le budget.” Cependant, il a révisé ce mémo deux semaines plus tard, et, au lieu de rappeler que les équipes de la deuxième phase de leur processus de conception commence dans lequel ils doivent concevoir une réduction du coût de l’architecture que de leurs premières créations. Les Académies Nationales a également recommandé que ces concepts de penser au sujet des coûts et des calendriers. Ces concept des études sont en raison de la NASA en juin 2019.

Certains, comme LUVOIR physicien John O’Meara, les soucis, les difficultés avec le JWST sera la cause de membres de la communauté astronomique de renoncer à de grandes missions, telles que ces en général. C’est un sentiment que certains, comme l’ancien administrateur de la NASA Charles Bolden, ont exprimé avant. “J’espère qu’ils ne le faisons pas,” a dit O’Meara.

“Je suis vraiment inquiète de l’état de financement,” Laura Lopez, professeur assistant à l’Université d’Ohio State de travail sur le Lynx de l’équipe, a dit Gizmodo. “Il se sent comme une situation précaire où nous ne savons pas ce qui va se passer l’année prochaine, et encore moins dans les 15 prochaines années.” Toutes les grandes missions de ces aurait besoin d’un financement durable pour plus d’une décennie.

Et il y a plein de petites missions, dont l’avenir pourrait être compromis en raison du coût et de la portée de ces grands projets, des missions d’une portée similaire comme Kepler et TESS.

JWST pourraient avoir un impact de ces missions à l’avenir, directement ou basé sur la façon dont elle affecte WFIRST. L’été dernier, le Congrès a tenu des audiences à griller de la NASA et Northrup Grumman sur le JWST est dépassements de coûts et des retards. Northrup Grumman chef de la direction de Wes Bush a dit le Député Lamar Smith (R-Texas) que la société ne serait pas ramasser le plus récent de 800 millions de dollars d’augmentation des coûts. Il est difficile de savoir ce qui va se passer.

WFIRST visages clair menaces. Cette année, le Président d’Atout projet de budget inclus la mise au rebut du télescope entièrement. Les scientifiques sont convaincus que l’espace plus convivial le Congrès ne laissez pas cela se produire, mais Gaudi a entendu parler menaçant l’existence de la coronographe. Devrait WFIRST perdre son coronographe, les scientifiques vont manquer une occasion importante pour essayer de la lumière, la technologie de blocage dans l’espace avant de s’envoler sur l’ultime exoplanète de chasse au télescope.

Gizmodo entendu plusieurs fois que le vol d’un coronographe sans le tester sur une mission précédente, pourrait être une très mauvaise idée avec de profondes implications sur le coût et le calendrier. “Nous pouvons économiser environ $300 millions de dollars de réduction de la portée d’un coronographe,” David Spergel, Princeton astrophysicien de travail sur WFIRST du développement, a dit à Gizmodo, “mais je crois que dans le long terme, il pourrait coûter un milliard de dollars en coûts de développement de LUVOIR ou HabEx lorsque vient le temps de la mise à niveau vers un coronographe capable de détecter des planètes comme la Terre.” Gaudi a dit que le vol d’un coronographe sur WFIRST ferait LUVOIR ou HabEx “beaucoup plus acceptable pour tout le monde.”

Les scientifiques ont rappelé le Congrès pour le coronographe de l’importance. “WFIRST du coronographe instrument est une démonstration de la technologie,” Seager a récemment déclaré lors d’une audition au Sénat. “Il est essentiel de le faire pour l’achat d’une plus ambitieux des missions à l’avenir déjà à l’étude.”

Pour ce que ça vaut, les astronomes Gizmodo a parlé avec conviennent généralement que le JWST sera bien la peine d’attendre. Mais les phare de télescopes sont destinés à faire progresser de manière significative sur les instruments existants et l’amélioration de la nécessite de l’argent. La démolition ou de la portée de WFIRST pourrait encore retarder l’humanité du rêve à la place de la vie sur d’autres planètes, si le Decadal Survey finalement décider de recommander un coronographe de mission. Donc, aussi, la peur ou les conséquences budgétaires de la JWST retard.

Bien sûr, ce qui se passe ensuite avec WFIRST est en l’air. Les scientifiques sont en attente de voir ce qui se passe avec la réconciliation des prochains budgets, “et la façon dont le Congrès permettra de répondre aux retards supplémentaires du JWST,” dit Gaudi. Étant donné que le pays est chaotique du climat politique, personne ne sait ce que peut et ne peut pas obtenir du financement dans le futur. Mais les investissements à long terme ont besoin d’argent—et des représentants qui sont prêts à allouer des fonds pour les soutenir.

“Je fais juste de mon mieux pour fournir des Congrès avec autant d’informations que je peux donc ils font la meilleure décision possible”, a déclaré l’architecture de Gaudi. “J’espère qu’ils sont ambitieux et optimiste au sujet de la science.”

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