Webb teleskopuna ek olarak, sonraki dört dev uzay teleskopu
Yakın zamanda piyasaya sürülen Exoplanet Survey Satellite (TESS) ile 18 Nisan 2018 Çarşamba günü, birçok insanın dikkati, önümüzdeki birkaç yıl içinde uzaya girecek olan yeni nesil uzay teleskoplarına odaklanıyor. Buna sadece şu anda 2020'de fırlatılması planlanan James Webb Uzay Teleskobu değil, aynı zamanda 1930'larda konuşlandırılacak diğer gelişmiş uzay araçları da dahildir.
NASA'nın James Webb Teleskobu, önceden tespit edilen dış gezegenler hakkında daha fazla bilgi sağlayacak. 2020'den sonra, keşiflerine dayanarak daha fazla yeni nesil uzay teleskopu inşa edilecek. Picture NASA
Bu, 2020'de astrofiziğin on yılının araştırma temasıdır ve şu anda üzerinde çalışılmakta olan dört amiral gemisi misyon kavramını içerir. Bu görevler uzaya girdiğinde Hubble, Kepler, Spitzer ve Chandra gibi görevleri tespit edecekler ancak daha hassas ve yetenekli olacaklar. Böylece evren ve onun sırları hakkında daha fazla bilgi verecek.
Beklendiği gibi, 10 yıllık 2020 çalışmasında önerilen görev kavramı, uzaktaki kara delikleri ve erken evreni gözlemlemekten, yakın yıldızların etrafındaki dış gezegenleri incelemeye ve güneş sistemindeki gök cisimlerini incelemeye kadar çok çeşitli bilimsel hedefleri kapsıyor. Bu fikirler bilim camiası tarafından kapsamlı bir şekilde incelendi ve bunlardan 4 tanesi takip edilmeye değer olarak seçildi.
Büyük Ultraviyole / Optik / Kızılötesi Surveyor (LUVOIR) Uzay Teleskobu, fotoğraf: NASA / GSFC
NASA'nın Kozmik Kökenler Programı'nın baş bilim adamı Susan Neff'in yakın tarihli bir NASA basın toplantısında açıkladığı gibi: Astrofizik için oyun zamanı. Tüm bu kavramları oluşturmak istiyoruz, ancak bu dört şeyi aynı anda yapacak bütçeye sahip değiliz. . Bu onlarca yıllık araştırmanın odak noktası, astrofizik topluluğunun üyelerine en iyi bilgiyi vermektir, çünkü ilk önce bilimin ne yapacağına onlar karar verirler.
Dört alternatif konsept, Hubble Uzay Teleskobu geleneğinde geliştirilen dev bir uzay gözlemevi olan Büyük Ultraviyole / Optik / Kızılötesi Araştırıcıyı (LUVOIR) içerir. NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından incelenen iki kavramdan biri olarak, bu görev konsepti yaklaşık 15 metre (49 fit) çapında bir uzay teleskopu gerektiriyor.
Buna karşılık, James Webb Teleskobu'nun (JWST) (şu anda en gelişmiş uzay teleskobu) ana aynası 6,5 metre (21 fit 4 inç) çapa sahip. Tıpkı JWST gibi, LUVOIR'ın aynası uzaya yerleştirildiğinde ayarlanabilir parçalardan oluşacaktır. Aktüatör ve motor, mükemmel odak elde etmek ve soluk ve uzak gök cisimlerinden gelen ışığı yakalamak için bu bölümleri aktif olarak ayarlayacak ve ayarlayacaktır.
Bu gelişmiş araçlarla LUVOIR, Dünya büyüklüğündeki gezegenleri doğrudan görüntüleyebilir ve atmosferlerini değerlendirebilir. Araştırma bilimcisi Aki Roberts'ın açıkladığı gibi: Bu görev iddialı, ancak güneş sisteminin dışında yaşam olup olmadığını bilmeye değer. Tüm teknik yüksek çubuklar bu amaç doğrultusunda hareket eder ... Fiziksel stabilite, birincil aynanın ve dahili koronagrafın (yıldız ışığını bloke eden cihaz) aktif kontrolü ile birleştiğinde, ölçüm doğruluğuyla sonuçlanacaktır (bu kontrolle ilgilidir).
Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından takip edilen başka bir konsept olan "Origin Uzay Teleskobu" (OST) da var. Tıpkı Spitzer Uzay Teleskobu ve Herschel Uzay Teleskobu gibi, bu uzak kızılötesi gözlemevinin hassasiyeti önceki herhangi bir uzak kızılötesi teleskopun 10.000 katıdır. Amaçları arasında evrenin uzak ucunu gözlemlemek, yıldızların ve gezegenlerin oluşumu boyunca suyun yolunu izlemek ve güneş sistemi dışındaki gezegenlerin atmosferlerinde yaşam belirtileri aramak yer alıyor.
Birincil aynası yaklaşık 9 metre (30 fit) çapındadır ve aynasının sıcaklığını yaklaşık 4 K (-269 ° C; -452 ° F) ve 0.05 K sıcaklık probunda tutan ilk aktif olarak soğutulan teleskop olacaktır. Bu hedefe ulaşmak için, OST ekibi Sun Shield uçuş katmanına, 4 dondurucu soğutucusuna ve çok aşamalı bir sürekli adyabatik manyetikliği giderici buzdolabına (CADR) güvenecek.
Menşe Uzay Teleskobu'nun (OST) konsept haritası hakkında, fotoğraf: NASA / GSFC
Goddard bilim adamı ve OST araştırma bilimcisi Dave Leisawitz'e göre: OST, özellikle milyonlarca pikselle ölçülen süper iletken dizilere güveniyor. İnsanlar menşe uzay teleskoplarının geliştirilmesindeki teknolojik boşlukları sorduğunda, onlara ilk üç sorunun tamamen dedektörlerle ilgili olduğunu söyledim.
OST özellikle iki yeni tip dedektörden yararlanacaktır: geçiş kenarı sensörleri (TES'ler) veya dinamik endüktans dedektörleri (KID'ler). Hala nispeten yeni olmasına rağmen, TES dedektörü hızla olgunlaşıyor ve şu anda Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) Stratosferik Kızılötesi Astronomik Gözlemevi (SOFIA) HAWC + cihazında kullanılıyor.
Bir de NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı tarafından geliştirilen Yaşanabilir Dış Gezegen Görüntüleyici (HabEx) var. LUVOIR gibi, bu teleskop da gezegen sistemlerini doğrudan görüntüleyebilir ve gezegen atmosferlerinin bileşimini analiz etmek için büyük bir parçalı ayna kullanabilir. Ek olarak, yaşam için gerekli olan elementlerin nasıl oluştuğunu ortaya çıkarmak için evren tarihindeki en erken dönemi ve en büyük yıldızların yaşam döngüsünü inceleyeceğiz.
LUVOIR gibi, HabEx de ultraviyole, optik ve yakın kızılötesi bantlarda araştırma yapabilecek ve ana yıldızın parlaklığını çevreleyen gezegenler tarafından yansıtılan ışığı görebilecek şekilde koruyabilecek. NASA'da bir uzman olan Neil Zimmerman'ın açıkladığı gibi:
Yakındaki bir yıldızın yörüngesindeki bir gezegeni doğrudan görüntüleyebilmek için, dinamik aralıktaki devasa bir engelin üstesinden gelmek zorundayız: yıldız ışığının dünyadaki loş yansımasıyla karşılaştırıldığında yıldızın durdurulamaz parlaklığı, ikisini yalnızca küçük bir açı ayırır. Bu soruna hazır bir çözüm yoktur çünkü gözlemsel astronomideki diğer zorluklardan farklıdır.
Habitable Exoplanet Imager (HabEx) uzay teleskobunun kavramsal görüntüsü, fotoğraf: NASA / JPL
HabEx ekibi, bu zorluğun üstesinden gelmek için, ışığı engelleyebilen taç yaprak şeklindeki dış yıldızın gölgesi ve yıldız ışığının detektöre ulaşmasını önlemek için iç korona dahil olmak üzere iki yöntemi değerlendiriyor. Üzerinde çalışılabilecek diğer bir yöntem, hala geçmekte olan kırınımlı ışığın modelini değiştirmek için bir koronagrafa karbon nanotüp uygulamaktır.
Son olarak, x-ışını ölçümcüsü, Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından geliştirilen Lynx olarak adlandırılır. Dört uzay teleskopu arasında Lynx, evreni incelemek için X-ışınlarını kullanan tek konsepttir. X-ışını mikrokalorimetre görüntüleme spektrometresini kullanan bu uzay teleskopu, evrendeki en erken galaksi merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerin (SMBH'ler) X-ışınlarını tespit edecek.
Bu teknoloji, dedektörün soğurucusuna çarpan ve enerjisini bir termometre ile ölçülen ısıya dönüştüren bir X-ışını fotoğrafından oluşur. Bu şekilde Lynx, gökbilimcilerin en eski süper kütleli kara deliklerin (SMBH'ler) nasıl oluştuğunu anlamalarına yardımcı olacak. Goddard'da Lynx araştırma üyesi olan Rob Petre tarafından anlatıldığı gibi:
Süper kütleli kara deliklerin varlığı, mevcut teorimizin öngördüğünden çok daha erken. İlk yıldızların oluşmasından kısa bir süre sonra bu kadar büyük bir gök cisiminin nasıl oluştuğunu anlamıyoruz. Nasıl oluştuklarına dair teorik bir açıklama sağlamak için ilk süper kütleli kara delikleri gözlemlemek için bir x-ışını teleskopuna ihtiyacımız var.
X-ray Surveyor (Lynx) Uzay Teleskobu'nun kavramsal çizimi, fotoğraf: NASA / MSFC
NASA'nın nihai olarak hangi görevi seçtiğine bakılmaksızın, kurumlar ve kişisel merkezler gelecekte bu kavramları takip etmek için gelişmiş araçlara yatırım yapmaya başladılar. Dört ekip Mart ayında ara raporlarını sundu. Ulusal Araştırma Konseyi'nin (NRC) önümüzdeki birkaç yıl içinde NASA'ya tavsiyelerde bulunacak nihai inceleme raporunun önümüzdeki yıl tamamlanması bekleniyor.
NASA'nın Astrofizik Proje Ofisi'nin teknik geliştirme müdürü Tai Pham şunları söyledi: Kolay olduğunu söylemiyorum, olmayacak. Bunlar, büyük teknik zorlukları olan iddialı görevler. Birçoğu örtüşüyor ve hepsi için geçerli. İyi haber, temelin atılmış olmasıdır.
Tess'in konuşlandırılması ve 2020'de James Webb Teleskobu'nun (JWST) piyasaya sürülmesiyle, önümüzdeki birkaç yılın deneyimi kesinlikle bu görevlere dahil edilecek. Aşağıdaki kavramlardan hangisinin 1930'larda uzaya gireceği belli değil. Ancak, gelişmiş enstrümanları ve geçmiş görevlerden öğrendikleri dersler arasında, evren hakkında bazı derin keşiflere sahip olmalarını bekleyebiliriz. Son cümle: NASA gerçekten 666
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Metin: Matt Williams Gönderen: Bugün Evren Referans: NASA
