Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jeszcze nie wystartował, a NASA już myśli o jego następcy
Jak będą wyglądały kosmiczne teleskopy przyszłości? Choć Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jeszcze nie wystartował, to NASA już myśli nad jego następcą, który będzie rewolucjonizował naszą wiedzę o wszechświecie w latach czterdziestych.
Misje kosmiczne to projekty, których realizacja zazwyczaj zajmuje nie lata a dekady. Wystarczy wspomnieć chociażby misję sondy New Horizons, która 14 lipca 2015 r. przeleciała w pobliżu Plutona i Charona. Planowanie misji do Plutona rozpoczęło się w 1992 r., a projekt New Horizons został wybrany do realizacji dopiero w 2001 r.
W przypadku teleskopów kosmicznych, które stanowią jedne z najdroższych i najbardziej skomplikowanych misji mówimy o jeszcze dłuższych przedziałach czasu. Prace nad Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba (JWST), następcą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a rozpoczęto w 1996 r. Mimo to, 24 lata później wciąż czekamy na start, który aktualnie zaplanowany jest na 2021 r. Nic więc zatem dziwnego, że już dzisiaj pojawiają się pierwsze projekty teleskopów, które za kilka dekad przejmą pałeczkę po JWST.
NASA sfinansowała opracowanie szczegółowych analiz czterech potencjalnych projektów teleskopów przyszłości. Jedna z zaproponowanych koncepcji nosi nazwę LUVOIR (Large UV/Optical/IR Surveyor). Teleskop, który będzie obserwował wszechświat w zakresie promieniowania ultrafioletowego, optycznego i podczerwonego będzie mógł zająć się badaniem szerokiej palety obiektów kosmicznych. Naukowcy mogą spodziewać się najbardziej realistycznego spojrzenia na egzoplanety, które na pierwszy rzut oka wydają się podobne do Ziemi. Póki co nie wiemy jakie one są w rzeczywistości.
Jeżeli faktycznie inżynierom uda się zbudować LUVOIR, to będzie on w stanie dostarczyć nam szczegółowych informacji o planetach pozasłonecznych, które obecnie uważane są przez naukowców za podobne do Ziemi. Planety te przypominają naszą własną pod względem rozmiarów, masy czy orbity. Jeżeli przyjrzymy się chociażby 30 takim planetom za pomocą LUVOIR, będziemy w stanie dowiedzieć się jak bardzo wyjątkowa jest nasza planeta lub czy w ogóle jest wyjątkowa.
LUVOIR potencjalnie może zmienić tę sytuację, badając całą populację egzoplanet podobnych do Ziemi pod kątem statystycznym. Mniej więcej takiej samej zmiany jakościowej dokonał Kosmiczny Teleskop Kepler w odniesieniu do egzoplanet jako całej grupy: odkrywając całe tysiące planet za jego pomocą, naukowcy zaczęli rozumieć ile planet masywnych występuje blisko swoich gwiazd, w relacji do planet typu ziemskiego.
Spoglądając na planety typu ziemskiego, LUVOIR mógłby powiedzieć nam ile z tych potencjalnie podobnych do Ziemi planet faktycznie przypomina Ziemię: posiada wodę na powierzchni, atmosferę czy życie.
W trakcie badań egzoplanet LUVOIR przesyłałby na Ziemię ich widma, które powiedziałyby nam jakie związki chemiczne znajdują się w atmosferze czy na powierzchni planet.
Badacze przygotowujący projekt LUVOIR obliczyli, że po przeprowadzeniu takich analiz dla 28 małych, skalistych planet z atmosferami i ustaleniu, że na ich powierzchni nie ma życia, będzie można stwierdzić, że mniej niż 10% planet o orbicie i rozmiarach podobnych do Ziemi może posiadać życie.
Jeżeli jednak w trakcie badań odkryjemy na którejś z planet życie, staniemy przed zupełnie innym zadaniem: zrozumieniem co prowadzi do powstania życia.
Oczywiście, oprócz planet podobnych do Ziemi, LUVOIR odkrywałby wiele innych planet. Naukowcy szacują, że na każdą planetę potencjalnie przyjazną życiu, będą odkrywali dziesięć innych, egzotycznych o przeróżnej charakterystyce.
Zważając na fakt, że teleskop kosmiczny to zazwyczaj flagowy projekt naukowy w NASA, nie może on nadawać się tylko do jednego zadania. Z tego też powodu naukowcy starają się opracować instrumenty, które będą w stanie sprostać zadaniom stawianym przez specjalistów z wielu dziedzin astronomii i astrofizyki.
Choć rozwój projektu wciąż jest na wstępnym etapie, naukowcy przekonują, że będzie on doskonały także do badania ciemnej materii, dynamiki galaktyk czy chociażby monitorowania lodowych księżyców krążących wokół zewnętrznych planet Układu Słonecznego.
Jeżeli NASA zdecyduje się na budowę LEVOIR, to cały projekt będzie miał przed sobą jeszcze bardzo długą drogę. Jego poprzednik, Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), był wielokrotnie anulowany w propozycjach budżetu przedstawianych przez administrację Donalda Trumpa, a na końcu został przywrócony przez Kongres. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pierwotnie miał znaleźć się w przestrzeni kosmicznej w 2011 r., a mimo to nadal znajduje się na Ziemi i nie wystartuje wcześniej niż w marcu 2021 r.
