Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jeszcze nie został uruchomiony, a NASA już planuje jego następcę. Poznajcie LUVOIR, najbardziej zaawansowany teleskop kosmiczny w historii, który może badać kosmos za co najmniej 20 lat.
Ciężko przewidzieć, jak będzie wyglądała astronomia w latach 40. obecnego wieku, ale agencja NASA ma już przygotowanych kilka wariantów. Jednym z nich jest Large UV/Optical/IR Surveyor, czyli po prostu LUVOIR. Jeżeli zostanie on zbudowany, będzie zajmował się wieloma projektami naukowymi, ale najważniejszym ma być oglądanie egzoplanet w niedostępnej do tej pory rozdzielczości. LUVOIR da zupełnie nowe możliwości w astrobiologii porównawczej, zwłaszcza planet pozaziemskich podobnych do Ziemi.
Podejrzeć drugą Ziemię
Jeżeli projekt LUVOIR zostanie zrealizowany, teleskop stanie się zaawansowanym narzędziem do poszukiwania egzoplanet podobnych do Ziemi pod względem wielkości, masy i orbity. Naukowcy będą w stanie zrozumieć nie tylko, jak ewoluują planety pozasłoneczne, ale także jaka przyszłość czeka Ziemię.
Egzoplanety są dla nas małymi, czarnymi cieniami, a nie bladoniebieskimi punktami. Nawet planety podobne do Ziemi w niczym nie przypominają naszej. Ale to tylko pozory. Wystarczy lepiej się przyjrzeć.
Aki Roberge, astronom z NASA Goddard Space Flight Center, odpowiedzialny za projekt LUVOIR
LUVOIR może pomóc zmienić perspektywę w astronomii, podobnie jak zrobił to Kosmiczny Teleskop Keplera, który odkrył do dzisiaj ponad 2300 planet pozasłonecznych. LUVOIR pomoże dotrzeć do małych, skalistych światów i zweryfikować, które z nich realnie są podobne do Ziemi, a które tylko pozornie. Dzięki nowemu teleskopowi, można będzie określić, na których są oceany, gdzie jest własna atmosfera, a być może nawet i biosygnatury (czyli ślady życia)..
Dla każdego z przebadanych światów, LUVOIR stworzy nie tyle obrazy, co widma egzoplanet. Dzięki długościom emitowanych fal, astronomowie będą w stanie określić, jakie są dominujące pierwiastki chemiczne, a co za tym idzie – co dzieje się na powierzchniach planet. Jeżeli uda się przeanalizować co najmniej 28 skalistych egzoplanet, które mają atmosferę, naukowcy będą w stanie potwierdzić, że mniej niż 10% planet o charakterystyce Ziemi może być gospodarzami życia.
Nie mamy pojęcia, jak wygląda różnorodność planet skalistych. W Układzie Słonecznym mamy Ziemię, Marsa, Merkurego i Wenus. Wszystkie są od siebie tak różne, a podejrzewam, że możliwości jest znacznie więcej.
Aki Roberge
Teleskop na inne czasy
Głównym celem LUVOIR byłoby odkrywanie i badanie obcych planet, aby zrozumieć powszechność życia. Naukowcy szacują, że wyniesienie LUVOIR na orbitę pozwoliłoby na odkrycie co najmniej 10 razy więcej egzoplanet – szczególnie tych najmniejszych, skalistych. To dlatego, że średnica lustra LUVOIR wyniesie aż 15 metrów (wartość jeszcze może się zmienić), co przełoży się na jeszcze lepsze możliwości obserwacyjne. Dla przykładu, średnica lustra JWST to 6,5 m, a Hubble zapewnia nam tak spektakularne zdjęcia ze zwierciadłem o średnicy „zaledwie” 2,4 m.
LUVOIR miałby być wyposażony w instrumenty naukowe, które można byłoby wymieniać lub serwisować – podobnie jak ma to w miejsce w Kosmicznym Teleskopie Hubble’a (HST). To znacznie zwiększa praktyczność urządzenia i wydłuża żywotność misji. Naukowcy nie zakładali, że HST będzie działał aż do teraz, a tymczasem coraz głośniej zaczyna się mówić o deorbitacji dopiero w latach 2030-2040. Niewykluczone, że będzie wykonywał zdjęcia odległych obiektów wspólnie z Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba. Nie ma jednak szans, że wszystkie trzy omawiane teleskopy – Hubble, James Webb i LUVOIR – będą działać jednocześnie.
Zespół odpowiedzialny za rozwój misji LUVOIR opracował kilkanaście przykładowych projektów naukowych, które mógłby realizować teleskop. Niewykluczone, że będzie zaangażowany w badania ciemnej materii i fal grawitacyjnych, których poznanie jest kluczowe dla rozszyfrowania natury Wszechświata. Teleskop miałby funkcjonować z przestrzeni wokół punktu L2 układu Ziemia-Słońce. Do tego miejsca powinna bez problemu dotrzeć kapsuła MPCV Orion. O planach napraw serwisowych niewiele wiadomo.
Losy projektu LUVOIR nie są przesądzone. Jeżeli NASA zdecyduje się na jego realizacje, misja może okazać się najbardziej skomplikowaną w historii. Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) był wielokrotnie anulowany przed administrację prezydenta Donalda Trumpa, a Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) miał już dawno być na orbicie okołoziemskiej. Zacznie działać najwcześniej w marcu 2021 r. Losy kosmicznych teleskopów – nawet tych „gotowych do startu” – do samego końca są niepewne.
Inżynierowie NASA opracowali 10 zaleceń, które pozwolą utrzymać projekt na właściwych torach. Niektóre są jednak niezależne od naukowców, więc trzeba poczekać na decyzję, czy ten najbardziej zaawansowany kosmiczny teleskop w historii faktycznie powstanie. Trzeba pamiętać, że LUVOIR to wciąż jedynie koncept i daleko mu do statusu, który obecnie ma JWST – wciąż na Ziemi, ale (prawie) gotowy do wystrzelenia. NASA prawdopodobnie zacznie na poważne myśleć o kolejnym teleskopie kosmicznym, gdy James Webb opuści już ziemską atmosferę.
