Znajdź zawartość

W przyszłym miesiącu odbędzie się start Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST), a NASA już myśli o budowie kolejnych wielkich teleskopów kosmicznych. Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) oraz Habitable Exoplanet Imaging Mission (HabEX 4-H) to dwie koncepcje, które otrzymały najwyższą rekomendację Narodowych Akademii Nauk USA w ramach przeprowadzonego właśnie Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics 2020 (Astro2020). Tym samym Akademie Nauk uznały LUVOIR i HabEX za najbardziej obiecujące projekty naukowe i zarekomendowały bezzwłoczne skierowanie ich do kolejnego etapu prac. Oba teleskopy mają działać w pasmach IR (podczerwień), O (optycznym)  oraz UV (ultrafiolet), a ich celem będzie obserwowanie planet znajdujących się w ekosferach gwiazd podobnych do Słońca oraz inne badania astrofizyczne. Zarysowany przez Akademie program „IR/O/UV Large Telescope Optimized for Observing Habitable Exoplanets and General Astrophysics” zakłada, że w ciągu 6 lat koncepcja takiego teleskopu zostanie dopracowana w najmniejszych szczegółach, a koszt wstępnych prac wyniesie 800 milionów USD. Natomiast docelowy koszt całej misji, w cenach z roku 2020, ma zamknąć się kwotą 11 miliardów dolarów. Zarówno LUVOIR jak i HabEX miałyby zostać umieszczone w punkcie libracyjnym L2, a ich celem będzie głównie wykrywanie planet w ekosferach, czyli w takich odległościach od gwiazd, że na planetach tych możliwe byłoby istnienie wody w stanie ciekłym. Oba teleskopy miałyby badać atmosfery takich planet i poszukiwać w nich biosygnatur, świadczących o istnieniu życia. Zespół stojący za projektem LUVOIR przedstawił dwie koncepcje. LUVOIR-A miałby mieć lustro o średnicy 15,1 metra i 4 nadające się do serwisowania instrumenty naukowe, a LUVOIR-B – lustro o średnicy 8 metrów i 3 instrumenty. Dla porównania, Teleskop Hubble'a ma lustro o średnicy 2,4 m, a średnica lustra JWST wynosi 6,5 metra. Akademie Nauk zarekomendowały dalsze prace nad projektem LUVOIR-B. Z przedstawionych dokumentów dowiadujemy się, że koszt tego projektu miałby wynieść 17 miliardów dolarów. Przy założeniu optymalnego finansowania i bezproblemowego przebiegu prac, teleskop mógłby zostać wystrzelony za 20 lat. Znacznie tańszy, bo wyceniony „tylko” na 10,5 miliarda USD, ma być HabEX 4-H. Teleskop ten ma pracować w podobnych zakresach co LUVOIR-B, ale korzystałby z 4-metrowego lustra. Mógłby zostać wystrzelony za 18 lat. Znalezienie podobnych do Ziemi planet, krążących wokół gwiazd jest niezwykle trudne. Ich wykrywanie jest poza możliwościami obecnie planowych misji. Rozwijamy jednak techniki, które to umożliwią i jesteśmy blisko posiadania odpowiednich narzędzi i wysłania ich w przestrzeń kosmiczną. Misje takie jak LUVOIR to narzędzia, których potrzebujemy. Moim zdaniem poszukiwanie życia w naszej galaktyce i poza nią to jedno z najważniejszych zadań nauki, mówi profesor Martin Barstow z University of Leicester, który z ramienia UK Space Agency jest zewnętrznym obserwatorem przy zespole LUVOIR. Barstow to współautor raportu popierającego tę koncepcję. Jest on też przewodniczącym Space Telescope Institute Council, który nadzoruje organizację zarządzającą teleskopem Hubble'a, która będzie też zarządzała JWST. W rekomendacji Narodowych Akademii Nauk czytamy, że po zakończeniu prac nad szczegółową koncepcją teleskopów, NASA powinna skupić się na zrealizowaniu jednej z tych misji. Jej podstawowym celem powinno być przeszukanie około 25 planet pozasłonecznych pod kątem występowania na nich biosygnatur. Prace nad wdrożeniem misji powinny rozpocząć się w drugiej połowie obecnej dekady, a jej wystrzelenie należy zaplanować na pierwszą połowę lat 40. bieżącego wieku. Cele naukowe misji, jeśli zostaną osiągnięte, mogą zmienić to, jak postrzegamy miejsce ludzkości we wszechświecie, stwierdzili specjaliści z Narodowych Akademii Nauk.   « powrót do artykułu

Przyszła misja NASA – Nancy Grace Roman Space Telescope (Roman lub RST), znana do niedawna jako WFIRST – może odkryć, że w Drodze Mlecznej jest więcej planet swobodnych niż gwiazd. Do takich wniosków doszli autorzy pracy Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. II. Free-floating Planet Detection Rates opublikowanej na łamach The Astronomical Journal. Planeta swobodna to planeta, która nie krąży wokół żadnej gwiazdy. Autorzy artykułu stwierdzili, że teleskop RST będzie w stanie wykryć planety swobodne rejestrując izolowane epizody mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Będzie wystarczająco czuły, by zarejestrować mikrosoczewkowanie powodowane przez obiekty do wielkości Marsa (0,1 masy Ziemi, M⊕) po wielkość gazowych olbrzymów (> M⊕). W przypadku tych pierwszych obiektów epizod mikrosoczewkowania będzie trwał kilka godzim, w przypadku gazowych olbrzymów może być to nawet kilkadziesiąt dni. Naukowcy przewidują, że misja odkryje około 250 planet swobodnych i o co najmniej rząd wielkości podniesie przewidywany obecnie górny limit liczby takich obiektów. To da nam wgląd w światy, których w inny sposób nie możemy obserwować. Wyobraźmy sobie naszą małą skalistą planetę wędrującą swobodnie przez wszechświat. Takie właśnie planety wykryje ta misja, mówi główny autor badań, Samson Johnson z The Ohio State University. Wszechświat może być pełen planet swobodnych, a my możemy o tym nie wiedzieć. Nigdy się tego nie dowiemy, jeśli nie zorganizujemy takich misji jak Roman – dodaje profesor Scott Gaudi. Jednym z zadań teleskopu Roman będzie próba stworzenia pierwszego spisu planet swobodnych. RST ma też wykrywać planety krążące wokół gwiazd. Astronomowie wiedzą, że planety swobodne istnieją, jednak nie do końca rozumieją, w jaki sposób dochodzi do ich uwolnienia z oddziaływania grawitacyjnego rodzimej gwiazdy. Przypuszcza się, że mogą być one wyrzucane z orbity gwiazdy w wyniku interakcji z innymi jej planetami oraz w wyniku przejścia w pobliżu innej gwiazdy. Nie można też wykluczyć, że formują się bez obecności gwiazdy. Teleskop Roman pozwoli też na testowanie teorii dotyczących powstawania takich planet. Johnson i jego grupa przewidują, że będzie on 10-krotnie bardziej czuły niż obecnie wykorzystywane narzędzia, które bazują na teleskopach znajdujących się na Ziemi. RST będzie badał przestrzeń pomiędzy Słońcem a centrum naszej galaktyki. Misja Nancy Grace Roman Space Telescope ma wystartować w 2025 roku. O jej perypetiach – jeszcze pod nazwą WFIRST – wielokrotnie informowaliśmy. Jej historia rozpoczęła się od niezwykłego prezentu, jaki NASA otrzymała od wywiadu. Później odwołania misji chciał prezydent Trump. A w końcu otrzymała ona zielone światło od NASA.     « powrót do artykułu

Łowca planet, teleskop kosmiczny TESS zakończył swoją podstawową misję. W czasie dwóch lat pracy urządzenie odkryło 66 potwierdzonych egzoplanet  oraz niemal 2100 kandydatów na egzoplanety, których istnienie musi jeszcze zostać potwierdzone. Obecnie TESS pracuje w ramach przedłużonej misji, która zakończy się we wrześniu 2022 roku. TESS dostarcza nam olbrzymią ilość danych o wysokiej jakości. Dotyczą one wielu różnych zagadnień nauki. Misja, która wchodzi w kolejny etap, już teraz jest olbrzymim sukcesem, mówi Patricia Boyd odpowiedzialna za kwestie naukowe TESS. Instrument naukowy TESS to zestaw czterech identycznych kamer oraz jednostka przetwarzania danych. W skład każdej z kamer wchodzi siedem soczewek oraz czujnik składający się z czterech matryc CCD i oprzyrządowania. Pole widzenia każdej z kamer wynosi 24x24 stopnie, a efektywna średnica soczewki to 100 milimetrów. Kamery rejestrują światło o długości fali od 600 do 1000 nanometrów, wykorzystując w tym celu 16,8-megapikselowe czujniki CCID-80 wykonane w MIT Lincoln Lab. Teleskop obserwował 200 000 najjaśniejszych gwiazd w pobliżu Słońca i szukał sygnałów, że na ich tle przeszła planeta. Gwiazdy badane przez TESS są od 30 do 100 razy jaśniejsze niż gwiazdy badane za pomocą Teleskopu Keplera. To ułatwia prowadzenie badań. Ponadto TESS obserwuje obszar 400-krotnie większy niż ten obserwowany przez Keplera. W ramach misji TESS prowadzony jest też program Guest Investigator, w ramach którego naukowcy niezatrudnieni przy misji mogą poprosić o przeprowadzenia badań dodatkowych 20 000 obiektów. W czasie 2-letniej podstawowej misji TESS zbadał 75% nieboskłonu. W czasie rozszerzonej misji teleskop będzie robił to samo, co wcześniej. Przez pierwszych 12 miesięcy zajmie się badaniem nieboskłonu południowego, a później przez rok będzie obserwował nieboskłon północny. W drugim obserwowane będą też obszary w płaszczyźnie ekliptyki. Naukowcy pracujący przy TESS mają nadzieję, że dzięki wprowadzonym w ciągu ostatnich dwóch lat udoskonaleniom, rozpoczęty właśnie etap misji przyniesie więcej odkryć. Aparaty TESS pracują obecnie w nowym szybkim trybie, w którym wykonują pełen obraz co dziesięć minut, czyli trzykrotnie szybciej niż w czasie misji podstawowej. Jak zapewniają specjaliści z NASA nowy tryb pozwala na wykonywanie co 20 sekund pomiarów jasności tysięcy gwiazd. W wraz z dotychczasowymi metodami gromadzenia danych będziemy mogli co 2 minuty zebrać informacje o dziesiątkach tysięcy gwiazd.   « powrót do artykułu

Misja WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), której historia rozpoczęła się od niezwykłego prezentu dla NASA od wywiadu, a której odwołania chciał prezydent Trump, przeszła krytyczną analizę programową i techniczną, co oznacza, że dostała oficjalną zgodę na budowę i testowanie niezbędnego sprzętu. Teleskop kosmiczny WFIRST będzie miał pole widzenia 100-krotnie większe niż Teleskop Kosmiczny Hubble'a, będzie w stanie rejestrować niezwykle słabe sygnały w podczerwieni, a jednocześnie tworzyć wielkie panoramy wszechświata. Posłuży do badania ciemnej energii, poszukiwania egzoplanet i uzyskania odpowiedzi na wiele pytań z dziedziny astrofizyki. WFIRST będzie połączeniem dwóch technologii. Jego podstawę stanowi teleskop klasy Hubble'a przekazany NASA przez US National Reconnaissance Office oraz, jak czytamy na stronach NASA, „lekcje wyniesione z prac na Teleskopem Kosmicznym Jamesa Webba". Teraz, gdy projekt dostał zielone światło, NASA rozpocznie budowę jednostek testowych i modeli, które posłużą do sprawdzenia, jak całość będzie sprawowała się w przestrzeni kosmicznej. Sam rozwój WFIRST ma kosztować 3,2 miliarda USD. Jeśli doliczymy do tego koszty pięcioletniej pracy w przestrzeni kosmicznej oraz związanych z tym prac naukowych, projekt ma nie przekroczyć 3,934 miliarda dolarów. Na razie WFIRST ma zapewnione finansowanie do września bieżącego roku. W propozycji budżetowej na przyszły rok znalazła się prośba o dalsze finansowanie projektu, jednak głównym elementem budżetu ma być dokończenie prac nad Teleskopem Kosmicznym Jamesa Webba i jego wystrzelenie w 2021 roku. NASA przyznaje w swojej informacji prasowej, że nie jest gotowa do rozpoczęcia szeroko zakrojonych prac nad kolejnym wielomiliardowym teleskopem, zanim Webb nie zostanie wystrzelony i umieszczony w przestrzeni kosmicznej. O tym, jak wielkie możliwości będzie miał WFIRST niech świadczy załączona grafika. Praca, jaką Teleskop Hubble'a wykonywał w ciągu 650 godzin, WFIRST wykona w 3 godziny. « powrót do artykułu

Mniej niż tydzień po tym, jak doszło do awaryjnego przejścia Teleskopu Hubble'a w tryb bezpieczny, to samo spotkało kolejny z kosmicznych teleskopów NASA – Chandra X-ray Observatory. Amerykańska agencja poinformowała, że Chandra, prawdopodobnie z powodów problemów z żyroskopem, wprowadził się w tryb bezpieczny. Kilka dni wcześniej również problemy z żyroskopem spowodowały włączenie trybu bezpiecznego w Teleskopie Hubble'a. Oba kosmiczne teleskopy to niezwykle ważne, zasłużone narzędzia naukowe. Oba są też mocno leciwe i służą już wielokrotnie dłużej, niż planowano. Hubble liczy sobie 28 lat, a Chandra – 19. Obecnie kontrolerzy lotu pracują nad przywróceniem ich do normalnej pracy. Gdy awarii uległ podstawowy żyroskop Hubble'a, włączono żyroskop zapasowy. Jednak okazało się, że nie pracuje on jak należy. Co prawda prawidłowo śledzi on ruchy teleskopu, ale informuje, że urządzenie obraca się o rząd wielkości szybciej, niż ma to miejsce w rzeczywistości. Jest to o tyle problemem, że gdy Hubble jest precyzyjnie wycelowany w jakiś obiekt, żyroskop pracuje w bardziej czułym trybie, niż podczas zmiany położenia Hubble'a. Jako, że źle przekazuje on informacje o obrotach teleskopu, to w tym bardziej czułym trybie nie jest w stanie wyłapać minimalnych ruchów teleskopu, które powinien w tym czasie badać. Jeśli operatorom Hubble'a uda się naprawić problem z żyroskopami, to urządzenie powróci do pracy w standardowym trybie, w którym korzysta z 3 żyroskopów. Jeśli się nie uda, Hubble będzie korzystał z 1 żyroskopu, co, jak zapewnia NASA, pozwoli mu na przekazywanie doskonałej jakości obrazów przez kolejne lata. W 2009 roku, podczas ostatniej misji serwisowej na Hubble'a, astronauci zamontowali tam 6 żyroskopów. Od tamtej pory zawiodły trzy z nich. Przewidywano, że po tej misji Hubble będzie pracował jeszcze przez 5 lat. Minęło już 9 lat, a NASA obiecuje, że znany teleskop posłuży jeszcze przez wiele lat. Jeśli zaś chodzi o Chandra X-ray Observatory, to jeszcze nie wiadomo, co się stało, ale prawdopodobnie mamy do czynienia z awarią żyroskopu. Analizy wykazały, że przejście w tryb bezpieczny odbyło się bez problemów, panele słoneczne skierowane są w stronę Słońca, więc teleskop ma zapewnioną energię, a jego lustra są odsunięte od Słońca. Chandra został zaprojektowany tak, by pracować przez 5 lat. Także i on, jak zapewnia NASA, ma przed sobą jeszcze wiele lat pracy,. « powrót do artykułu