В списке желаний астрономов на ближайшие десять лет: два гигантских телескопа и космический телескоп для поиска жизни за пределами Земли и обитаемого мира.
Американские астрономы в четверг призвали Соединенные Штаты инвестировать в новое поколение «сверхбольших» телескопов стоимостью в миллиарды долларов. Эти телескопы будут больше, чем любые телескопы, находящиеся в настоящее время на Земле или на космической орбите.
Эти инвестиции потребуют спасения и объединения усилий двух конкурирующих проектов, а именно гигантского Магелланова телескопа и 30-метрового телескопа. После завершения чувствительность этих телескопов с диаметром главного конденсора 25 и 30 метров будет примерно в 100 раз выше, чем у любого телескопа, используемого в настоящее время.
Они позволят астрономам наблюдать на глубине ядра далеких галактик, где бродят огромные черные дыры и распыляют энергию; исследовать тайны темной материи и темной энергии; и изучать планеты вокруг звезд, отличных от Солнца. Возможно, что еще более важно, они могут поднять новые вопросы о природе Вселенной.
Но астрономы годами пытались собрать достаточно средств для осуществления своей мечты. В новом предложении Национальный научный фонд выделит 1,6 миллиарда долларов США на завершение этих двух проектов, а затем поможет запустить их в рамках нового проекта под названием «Очень большой телескоп США».
В четверг астрономы также призвали НАСА начать новую крупную миссию обсерватории и программу развития технологий, в рамках которой в ближайшие 20–30 лет будет разработана серия астрофизических космических аппаратов. Первый — это оптический телескоп, больший, чем космический телескоп «Хаббл», который может искать и изучать планеты земной группы в соседней Вселенной — возможно, обитаемую «экзо-Землю». Астрономы говорят, что это может сделать только НАСА, и отмечают, что это может быть готово в 2040 году и будет стоить 11 миллиардов долларов США.
Эти две рекомендации являются крупнейшими в долгожданном 614-страничном отчете «Пути открытий в астрономии и астрофизике в 2020-х годах», опубликованном в четверг Национальной академией наук, Инженерной академией и Медицинской школой.
В течение последних 70 лет каждые 10 лет академия спонсировала опрос астрономического сообщества, чтобы определить приоритеты для крупных проектов на следующее десятилетие. Как мы все знаем, десятилетнее расследование привлекло внимание Конгресса, НАСА, Национального научного фонда и Министерства энергетики.
Работа этого года представляет собой отделение астрономии Фионы А. Харрисон из Калифорнийского технологического института и Роберта К. Астрономии из Университета Аризоны и Техасского университета A&M. Всего для исследования было представлено 860 официальных документов, описывающих возможные телескопы, космические миссии, которые следует запустить, эксперименты или наблюдения, которые следует провести, а также разнообразие вопросов, которые астрономическому сообществу следует решить.
Доктор Харрисон сказал в интервью, что их комитет пытался найти баланс между амбициями и временем и деньгами, необходимыми для этих проектов. Например, было предложено несколько идей о космических кораблях для исследования планет. Некоторые слишком большие, некоторые слишком маленькие; на исполнение некоторых уходит столетие. Команда не выбрала один из них, а попросила сообщество и НАСА придумать идею космического телескопа диаметром 6 метров. (Главное зеркало Hubbleos имеет диаметр 2,4 метра.)
«По сути, это амбициозное исследование», — добавила она. «Только НАСА и только США могут это сделать. Мы верим, что сможем это сделать».
Мэтт Маунтин, председатель Ассоциации университетских астрономических исследований (AURA), которая управляет обсерваторией Национального научного фонда, в электронном письме назвал десятилетний отчет «очень смелым». «И они на протяжении десятилетий не уклонялись от формулирования видения, которое на самом деле является тем, что нужно и нужно принять».
Десятилетнее исследование имеет успешные результаты. Космический телескоп «Хаббл» и космический телескоп «Джеймс Уэбб», которые были запущены в 1990 году и до сих пор находятся в эксплуатации, предназначены для того, чтобы увидеть начало времен и запуск которых запланирован на следующий месяц, получили высокие оценки в предыдущем десятилетнем обзоре. .
Поэтому астрономические и астрофизические сообщества с нетерпением ждут результатов каждого нового исследования. «Комитет всегда был очень конфиденциальным», — заявила в электронном письме накануне доклада Натали Баталья, профессор Калифорнийского университета в Санта-Крус. Она была на планете Кеплер НАСА. Играл ведущую роль в поисковой задаче. «Честно говоря, я ничего не слышал. Не могу дождаться, чтобы дождаться».
В своем отчете в четверг колледж перечислил три общие научные цели на следующие десять лет: поиск обитаемых планет и жизни; изучение черных дыр и нейтронных звезд, которые являются причинами самых жестоких явлений в природе; и развитие галактик. Рост и эволюция.
В докладе говорится: «Следующие несколько десятилетий поставят человечество на путь определения того, одиноки ли мы». «Жизнь на Земле может быть результатом общего процесса, а может потребовать ряда необычных условий, в которых мы являемся единственным существом в галактике и даже во вселенной. Любой ответ глубок.
Идея проекта «Очень Большой Телескоп» амбициозна, поскольку она включает в себя сочетание двух конкурирующих проектов телескопов, а именно 30-метрового телескопа, запланированного для установки на вершине Мауна-Кеа на Гавайях или на Канарских островах в Испании, и продолжающегося гигантского Магелланова телескопа. В Чили.
Оба телескопа — это масштабное международное сотрудничество и продукт мечты по сбору средств и привлечению партнеров за последние десять лет. Объем этих двух телескопов примерно в три раза превышает объем любого телескопа на Земле, а способность идентифицировать слабые и далекие звезды во Вселенной в 100 раз превышает его размер. Работая вместе, они смогут решить глубинные вопросы Вселенной. Но ни один из проектов не собрал достаточно средств — более 2 миллиардов долларов, необходимых для достижения своих целей.
Если эти телескопы не могут быть построены, Европа передаст свое лидерство в земной астрономии Европе, которая строит в пустыне Чилиос Атакама 39-метровый телескоп — Европейский очень большой телескоп, который, как ожидается, начнет работать в 2027 году. Некоторые астрономы сравнивают отмену проекта Американского сверхпроводящего суперколлайдера 1993 года, который доверил будущее физики элементарных частиц ЦЕРН, и Большому адронному коллайдеру в Женеве.
Если Национальный научный фонд инвестирует в доработку этих двух телескопов, он получит большое количество времени наблюдения, которое будет выделено американским астрономам.
Доктор Харрисон сказал: «Эти два телескопа расположены в противоположных полушариях и имеют совершенно разную конструкцию. Они очень подходят для дополнительных исследований Вселенной». «Немыслимо представить, что Соединенные Штаты не смогут его получить».
Нас ждут серьезные испытания. Гигантская команда «Магеллан» начала работу в Чили, но прогрессу 30-метрового телескопа помешали протесты и блокады со стороны коренных гавайцев и других групп. Альтернативный участок был определен в Ла-Пальме, Канарские острова.
Учитывая нынешний акцент на инфраструктуру и постоянно растущий научный бюджет, астрономы надеются, что звезды согласуются с их смелым видением. Но их беспокоит история перерасхода средств. Наиболее примечательным из них является космический телескоп Джеймса Уэбба. После многих лет задержки телескоп, наконец, будет запущен в декабре, а его окончательная цена составит 10 миллиардов долларов США.
«Все это окутано JWST — весь план будет основан на его успехе», — сказал Майкл Тернер, космолог и ветеран исследований с десятилетним стажем, который сейчас работает в Фонде Кавли в Лос-Анджелесе. "Скрещенные пальцы."
Никогда не пропустите солнечные затмения, метеоритные дожди, запуски ракет или любые другие астрономические и космические события за пределами этого мира.
Время публикации: 15 ноября 2021 г.
