NASA avslöjar planen för att utöka rymdteleskopet James Webb

För drygt ett år sedan, när NASA:s rymdteleskop James Webb antändes och dominerade till och med vanliga mediarubriker, såg det ut som början på en ny era. Började med infraröda sensorer och krönt med 18 guldpläterade speglar, påminde JWST världen om att även om de flesta av oss har fastnat på jorden, är basen inte allt vi behöver utforska.

Efter den rungande framgången med JWST slog NASA-tjänstemän oss med sina sci-fi-planer för en planetariskt försvarssystem. De lyckades också starta de moderna Apollo-åren med Artemis I månuppdrag — oavsett Kosta — och till och med börjat bygga en deponering av bergprover på Mars som påminner om scener från Star Trek. Och i början av januari, vid American Astronomical Societys 241:a möte, tillkännagav NASA sin avsikt att fortsätta driva på en välkommen revitalisering av det amerikanska rymdprogrammet.

Men av allt som visas är det som verkar ha fått en hel del uppmärksamhet från allmänheten (inklusive min) en uppdatering om något som kallas Observatory of Habitable Worlds.

Helt enkelt bör detta teleskop blicka in i universum, upptäcka en otrolig variation av ljusvåglängder i det djupa rymden och till och med vara användbart i rymden, där det faktiskt kommer att sitta precis bredvid sin föregångare, JWST. .

Det slutliga målet med denna maskin? Upptäck en planet med främmande liv så snart som möjligt.

Låter bekant?

Sedan 1990-talet, tack vare otroliga innovationer som NASA Transiting Exoplanet Surveyforskare har upptäckt en imponerande antal exoplaneterinklusive jordens tvillingar, akvatiska världar, konstigt formade rugbykulorområden där han det regnar diamanter och till och med platser som bokstavligen påminna oss om helvetet.

En handfull av dem anses vara “möjligen beboeliga”, vilket betyder att de potentiellt kan innehålla bevis på, åtminstone, forntida mikrobiella lämningar. Livet som vi känner till det. Men vi har ännu inte hittat en värld där sådant liv finns, eller har funnits.

NASA:s Habitable Worlds Observatory, som byrån planerar att lansera på 2040-talet, kommer att byggas specifikt för att uppnå denna visshet om liv bortom jorden.

Som Mark Clampin, chef för byråns astrofysikavdelning, sa till ett möte i NASAs rådhus vid det senaste mötet med American Astronomical Society, kommer det primära vetenskapliga målet för detta observatorium att vara att “undersöka närliggande stjärnor efter beboeliga planeter och karakterisera dem för bevis på liv”. .”

Strävan bakom detta projekt är en rapport kallad Astro2020 10-årig undersökning, publicerad i november 2021 av amerikanska rådgivare till National Academies of Science, Engineering and Medicine.

I ett nötskal fokuserade denna rapport på tre “stora vetenskapliga utmaningar“Mänskligheten bör anstränga sig under det kommande decenniet. Två har att göra med upptäckten av nya typer av fysik i universum (tänk, konstiga partiklar och sånt) och förbättra vår förståelse av galaxernas ursprung och utveckling.

Men den tredje utmaningen – och den som organisationen leder med – är att identifiera beboeliga jordliknande världar i andra planetsystem och avgöra om liv existerar någon annanstans i universum.

Det är med andra ord för att svara på frågan: Är vi ensamma?

“Under det senaste decenniet har osäkerheten om antalet potentiellt beboeliga planeter i jordstorlek minskat av Kepler och andra uppdrag, och sådana planeter är nu kända för att vara vanliga. En bättre förståelse av komplexiteten hos planetariska atmosfärer gör att vi kan identifiera spektroskopiska mätningar som behövs för att bedöma livets signaturer”, står det i 2021 års rapport.

Så, som svar på rekommendationer från årtiondet, skapade NASA vad den kallar Great Observatory Technology Maturation Program, eller GOMAP.

Som rapporterad av Jeff Foust från SpaceNews sa Clampin att de tre första stadierna av GOMAP, som hade att göra med organisering och beslutsfattande, nästan är klara. Fas två, förklarade han, kommer att fördjupa Habitable Worlds-uppdraget.

“Vi kan utveckla en bred portfölj av uppdrag för att eftersträva visionära mål, som sökandet efter liv på planeter som kretsar runt stjärnor i vårt galaktiska område – och samtidigt utnyttja 2000-talets astrofysiks rikedom till en pankromatisk flotta”, säger Fiona Harrison , ordförande för avdelningen för fysik, matematik och astronomi vid California Institute of Technology och medordförande i styrkommittén, sade i en National Academies påstående om 2021 års rapport.

Som jag nämnde tidigare förväntas Observatory of Habitable Worlds att starta någon gång på 2040-talet., såvida inte byrån kan uppskatta denna tidsfrist. Vad kan hända.

Foust rapporterad att under en föreläsningssession den 11 januari vid American Astronomical Society, föreslog Jason Tumlinson, en astronom vid Space Telescope Science Institute, sätt att ändra budgetar för att införa en kortare tidslinje för observatoriet. Sammantaget kan dessa justeringar flytta HWO:s första uppdrag till 2035.

Men eftersom HWO:s potentiella lansering faller så långt fram i tiden vet vi inte så mycket om hur det kan se ut.

Här är vad vi vet hittills

Vid denna tidpunkt, baserat på vad decadalundersökningen 2021 frågade om, borde HWO vara ett teleskop på cirka 6 meter (eller 20 fot, nästan lika stor som JWST) som fungerar i ultravioletta våglängder, synliga och nära infraröda av det elektromagnetiska spektrumet.

Synliga våglängder är de vi kan se med våra egna ögon, ultraviolett är Hubbles specialitet och infrarött är Expertområde för rymdteleskopet James Webb.

Rapporten – som specifikt bygger på idéer från vad som verkar vara en tidigare version av HWO kallad NASA:s Habitable Exoplanet, eller Habex, Observatory – föreslog också att detta observatorium skulle kosta ungefär 11 miljarder dollar. Det handlar om en miljard dollar mer än kostnaden för JWST.

Och när det gäller platsen för Observatory of Habitable Worlds, kan det mycket väl vara JWST:s nya granne – som Clampin sa, det kommer att skickas till den andra Lagrange-punkten, precis där mänsklighetens nuvarande glasartade musa. Den andra Lagrangepunkten, eller L2, är en gravitationell jämviktspunkt mellan jorden och solen som är en miljon kilometer bort.

L2 är ganska perfekt för rymdrobotar eftersom den kan förankra dem i omloppsbana runt vår ljusgula stjärna samtidigt som den skyddar dem från solstrålning.

Och fascinerande nog, en stor uppgradering som kommer att skilja HWO från JWST är det faktum att detta framtida observatorium sannolikt kommer att vara “serviceable”. Detta innebär att NASA skulle kunna underhålla och förbättra teleskopet med robotar även när det är inlåst i rymden vid L2 – vilket förlänger dess livslängd och parerar bonusar som om det bara kommer direkt ur ett videospel.

JWST har inte detta alternativ. Teoretiskt sett, om något hände med JWST, kunde forskarna inte fixa det exakt.

Rymdteleskopet Hubble, som svävar mycket närmare oss eftersom det för närvarande befinner sig i jordens omloppsbana, var ikoniskt för sin lätthet att använda — publiken var fascinerad se forskare i uniform klättra till toppen av teleskopet och justera dess komponenter i luften. Det är en del av det som gav den dess älskade namn: The People’s Telescope.

Så vad kan vi förvänta oss av HWO? Som noterades i den 10-åriga undersökningen kommer detta futuristiska observatorium förhoppningsvis att kunna upptäcka omkring 25 potentiellt beboeliga exoplaneter, en provstorlek som författarna säger skulle ge “robusthet inför osäkerheter i förekomsten av världar av den storleken av jorden och mot de faror som är förknippade med speciella jordnära system.”

Sammanfattningsvis säger rapporten i princip att HWO kan vara en kompromissa mellan HabEx och en förminskad version av NASA Luvoir koncepteller stort UV-optiskt infrarött teleskop.

Den sistnämnda har ett lanseringsdatum i mitten av 2030-talet och ska även kunna användas, men är mycket större än 6 meter.

Dess utgångspunkt är också mycket mer generell än HWO:s verkar vara — “Luvoirs breda spektrum av förmågor, inklusive dess breda spektrum av UV-NIR-våglängder, kommer att göra det möjligt för den att studera fenomen som ännu inte har upptäckts. och att svara på drömmande frågor som vi inte har. vet inte ännu hur man frågar”, säger byrån i en översikt över Luvoir-uppdraget.

Även om, återigen, HWO inte borde röra himlen på åtminstone ett decennium till – mer om uppdraget möter samma hinder som Artemis som jag stötte på.

Det betyder inte att NASA:s nya era av rymdutforskning kommer att uppleva en paus, naturligtvis. I bara i årvi har mycket att se fram emot.