211service.com
Vai mēs esam vieni? NASA 30 gadu mērķis, lai atbildētu uz astrofizikas lielāko jautājumu
Pēdējo 30 gadu laikā ir notikušas revolūcijas astronomijā un mūsu izpratnē par Visumu. Tas lielā mērā ir pateicoties salīdzinoši nelielam skaitam orbītā esošo observatoriju, kas ir mainījuši veidu, kā mēs skatāmies uz mūsu kosmosu.
Šīs observatorijas ir sniegušas novērojumus no visām elektromagnētiskā spektra daļām, sākot no NASA Compton Gamma Ray observatorijas ļoti augstas enerģijas galā līdz HALCA, Japānas 8 metru radioteleskopam zemas enerģijas galā. Tad spektra redzamajā daļā ir Habla kosmiskais teleskops, kas, iespējams, ir lielākais teleskops vēsturē.
Ir godīgi teikt, ka šīm observatorijām ir bijusi liela ietekme ne tikai uz zinātni, bet arī uz cilvēces vēsturi.
Tāpēc interesants jautājums ir: kas tālāk? Šodien mēs uzzinājām, vismaz, ciktāl tas attiecas uz NASA, publicējot organizācijas astrofizikas ceļvedi nākamajiem 30 gadiem. Šajā dokumentā norādītās nākotnes kosmosa misijas būtiski ietekmēs astronomijas nākotni, kā arī attēlveidošanas tehnoloģiju attīstību kopumā.
Tātad, ko NASA ir pielikusi piedurknē? Sākumā tajā teikts, ka tā mērķis astrofizikā ir atbildēt uz trim jautājumiem: vai mēs esam vieni? Kā mēs šeit nokļuvām? Un kā darbojas mūsu Visums?
Tātad, sāksim ar pirmo jautājumu. Iespējams, ka vissvarīgākais atklājums astronomijā pēdējos gados ir tas, ka Piena ceļš ir nosēts ar planētām, no kurām daudzām ir jābūt dzīvībai nobriedušiem apstākļiem. Tāpēc nav pārsteigums, ka NASA vispirms cenšas izprast esošo planētu klāstu un to veidoto planētu sistēmu veidus.
Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, Habla pēctecis, kuru paredzēts palaist 2018. gadā, pētīs eksoplanetu atmosfēru, kā arī lielo UV optisko infrasarkano staru (LUVOIR) mērītāju, kas tiks palaists 2020. gados. Kopā šie teleskopi var dot tikpat iespaidīgus rezultātus kā Habla teleskopi.
Lai papildinātu Keplera misiju, kurā ir atrastas daudzas siltas planētas, kas riņķo ap visu veidu zvaigznēm, NASA plāno arī WFIRST-AFTA misiju, kas meklēs aukstas, brīvi peldošas planētas, izmantojot gravitācijas lēcas. Pašlaik to ir plānots palaist 2020. gadu vidū.
Turklāt NASA cer izveidot ExoEarth Mapper misiju, kas apvieno vairāku lielu optisko kosmosa teleskopu novērojumus, lai iegūtu pirmos atrisinātos citu Zemju attēlus. Pirmo reizi mēs identificēsim kontinentus un okeānus un, iespējams, dzīvības pazīmes tālās pasaulēs, teikts ziņojumā.
Lai risinātu otro jautājumu — kā mēs šeit nokļuvām? — NASA cer izsekot pirmo zvaigžņu, zvaigžņu kopu un galaktiku izcelsmei, atkal izmantojot JWST, LUVOIR un WFIRST-AXA. Šīs misijas arī tieši izsekos galaktiku un starpgalaktisko gāzu vēsturei cauri kosmiskajam laikam, lūkojoties gandrīz 14 miljardu gadu senā pagātnē, teikts tajā.
Un, lai saprastu, kā darbojas Visums, NASA cer novērot ekstrēmākos notikumus Visumā, ielūkojoties neitronu zvaigznēs, novērojot melno caurumu sadursmes un pat vērojot pirmās laika nanosekundes. Daļa no tā ietvers pilnīgi jaunu veidu, kā novērot Visumu, izmantojot gravitācijas viļņus (ja vien mūsdienu Zemes gravitācijas viļņu detektori beidzot pamanīs kaut ko interesantu).
Tehnoloģiju izaicinājumi šajā visā būs milzīgi. NASA ir vajadzīgs viss, sākot no lielākas, vieglākas optikas un īpaši augsta kontrasta attēlveidošanas ierīcēm līdz viediem materiāliem un mikrodzinējiem ar nepieredzētu pozicionēšanas precizitāti.
Viena lieta, ko NASA ceļvedis tomēr nepiemin, ir nauda un vadība — divi sarežģītākie jautājumi kosmosa biznesā. Visticamāk, NASA nevajadzēs pārāk smagi svīst par līdzekļiem, kas tai nepieciešami šo misiju veikšanai. Daudz lielāka iespējamība, ka miega zudums būs saistīts ar sliktu pārvaldību un pārraudzību, kas daudzus miljardus dolāru vērtu misiju ir nospiedusi uz ceļiem.
Un, lai gan NASA cer uz jaunas paaudzes progresīvām tehnoloģijām, lai izveidotu labākas kosmosa observatorijas, tā dīvaini klusē par tehnoloģiju, kas būs nepieciešama, lai labāk pārvaldītu šīs misijas.
NASA varētu publiski iebilst, ka labāku pārvaldības tehnoloģiju un metožu izstrāde neietilpst tās galvenajā misijā. Taču privātajā dzīvē noteikti jādomā par to, kā samazināt tādas problēmas kā izmaksas un laika pārtēriņš, kas ir nomocījis JWST.
Vienīgais veids, kā to mainīt, būs labāku misijas pārvaldību padarīt par galveno mērķi.
Atsauce: arxiv.org/abs/1401.3741 : Ilgstoši meklējumi — drosmīgas vīzijas (NASA astrofizika nākamajās trīs desmitgadēs)