Nieuw 10-jarenplan voor de Cosmos

Amerikaanse astronomen hebben donderdag de nieuwe generatie opgeroepen om te investeren in ‘enorme’ telescopen van miljarden dollars die nu groter zullen zijn dan telescopen die rond de aarde of de ruimte draaien.

De investering coördineert ook de reddingsoperatie van twee concurrerende projecten, de Joint Magellan Telescope en de Thirty Meter Telescope. Deze telescopen met primaire verzamelglazen met een diameter van 25 en 30 meter zullen, als ze eenmaal voltooid zijn, 100 keer gevoeliger zijn dan welke telescoop dan ook die momenteel in gebruik is.

Ze stellen astronomen in staat om diep in de centra van verre sterrenstelsels te kijken, waar afschuwelijke zwarte gaten om hun baan draaien en energie uitstralen; Verken mysteries zoals donkere materie en donkere energie; Lees de planeten rond andere sterren dan de zon. Misschien wel het belangrijkste is dat ze nieuwe vragen oproepen over de aard van het universum.

Maar astronomen worstelen al jaren om genoeg geld in te zamelen om hun dromen waar te maken. In het kader van het nieuwe project zal de National Science Foundation 1,6 miljard dollar verstrekken om beide projecten te voltooien, wat ze vervolgens zal helpen uitvoeren als onderdeel van een nieuw project genaamd de United States Extremely Large Telescope.

Op donderdag hebben astronomen er bij NASA op aangedrongen om een ​​nieuwe grootschalige observatiemissie en een technologisch volwassenheidsprogramma te lanceren dat de komende 20 tot 30 jaar een continu astronomisch ruimtevaartuig zal bouwen. De eerste Hubble-ruimtetelescoop is in staat optische telescopen en nabije kosmosachtige planeten – bewoonbare “exo-aardes” te detecteren en te bestuderen. Alleen NASA kan dit bereiken, waarvan astronomen zeggen dat het in 2040 klaar zou kunnen zijn en $ 11 miljard zou kosten.

In een langverwacht rapport van 614 pagina’s dat donderdag door de National Academy of Sciences, Engineering and Medicine is vrijgegeven, zijn die twee aanbevelingen de grootste op weg naar astronomische en astronomische ontdekkingen in 2020.

De afgelopen 70 jaar heeft de Academie elke 10 jaar een onderzoek gesponsord onder de astronomische gemeenschap om prioriteiten te stellen voor Big-Ticket-producten voor het komende decennium. Decennia van onderzoek, zoals het bekend staat, trekt de aandacht van het Congres, NASA, de National Science Foundation en het Department of Energy.

De inspanning van dit jaar – Fiona A. van het California Institute of Technology. Harrison en Robert C. van de Universiteit van Arizona en de Universiteit van Texas A&M. Geleid door Kennickat, Jr. – duurde drie jaar en hield tientallen vergaderingen en discussies tussen 13 subcommissies. Afdeling Sterrenkunde. In totaal werden 860 whitepapers ingediend voor studie, waarin kwesties werden beschreven zoals telescopen die zouden kunnen worden ontwikkeld, ruimtereizen die gelanceerd moesten worden, experimenten of observaties die moesten worden gedaan en diversiteit die door de astronomische gemeenschap moest worden opgelost.

In een interview zei Dr. Harrison dat hun team de ambitie probeerde af te wegen tegen de tijd en het geld dat deze projecten kosten. Er zijn bijvoorbeeld veel ideeën geopperd voor een ruimtevaartuig dat in een baan om de planeet draait. Sommige heel groot, sommige heel klein; Sommige hebben een eeuw nodig om te implementeren. In plaats van een van deze te kiezen, vroeg het team de gemeenschap en NASA om met ideeën te komen voor een ruimtetelescoop met een diameter van zes meter. (Het hoofdglas van Hubble heeft een diameter van 2,4 meter.)

“De telescoop van zes meter lijkt een haalbaar doel”, zei Dr. Harrison.

“Dit is van nature een ambitieuze zoektocht”, voegde hij eraan toe. “Alleen NASA en de Verenigde Staten kunnen dat. We hopen dat we dat kunnen.

Matt Mountain, voorzitter van de Association of Universities for Astronomical Research, of AURA, die de observatoria van de National Science Foundation runt, beschreef het rapport van het decennium als “behoorlijk gedurfd”. “En ze hebben decennia lang niet teruggedeinsd voor het uiten van een visie. In feite duurt het en zou het moeten duren.”

Decennia van onderzoek hebben een record van succes. De Hubble-ruimtetelescoop en de James Webb-ruimtetelescoop, die in 1990 werden gelanceerd en nog steeds in bedrijf zijn, ontworpen om het begin der tijden te zien en gepland voor volgende maand, hebben beide geprofiteerd van hogere ranglijsten in de afgelopen decennia.

De astronomische en astronomische gemeenschap wacht dan ook reikhalzend uit naar de resultaten van elk nieuw onderzoek. Natalie Badalha, een professor aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz, die een sleutelrol speelde bij de ontdekking van de planeet Kepler door NASA, zei in een e-mail voordat het rapport werd vrijgegeven dat “de commissie erg geheimzinnig is.” “Ik heb eerlijk gezegd nergens om gevraagd. Ik wacht met spelden en naalden.

In haar rapport van donderdag somde de academie drie belangrijke wetenschappelijke doelen op voor het komende decennium: de zoektocht naar bewoonbare planeten en leven; De studie van zwarte gaten en neutronensterren, die de meest gewelddadige gebeurtenissen in de natuur veroorzaken; En de groei en evolutie van sterrenstelsels.

“De komende decennia zullen de weg vrijmaken voor de mensheid om te bepalen of we alleen zijn”, aldus het rapport. “Leven op aarde kan het resultaat zijn van een gemeenschappelijk proces, of het kan buitengewone omstandigheden vereisen. Wij zijn de enige wezens in onze melkweg of zelfs in het universum. Het antwoord is diepgaand.”

Het idee voor het grootste telescoopproject is ambitieus omdat het gaat om een ​​combinatie van twee concurrerende telescoopprojecten. De dertig meter lange telescoop wordt geprojecteerd op de top van Mauna Kea op Hawaï Of de Canarische Eilanden in Spanje en De gigantische Magellan-telescoop loopt in Chili.

Beide verrekijkers zijn het product van een breed scala aan internationale samenwerkingen en twee decennia van fondsenwerving en werving van partners. Elke telescoop zou nu ongeveer drie keer groter zijn dan alles op aarde en 100 keer beter in staat om zwakke verre sterren in de ruimte te detecteren. Door samen te werken, kunnen ze diepgaande vragen over het universum beantwoorden. Maar geen enkel project heeft genoeg geld opgehaald – er is meer dan $ 2 miljard nodig om zijn doelen te bereiken.

Het niet bouwen van deze telescopen zou Europa achterlaten met een astronomisch leiderschap op de grond dat een 39-meter telescoop zou bouwen – de grootste telescoop van Europa, in de Atacama-woestijn in Chili – die naar verwachting in 2027 operationeel zal zijn. De situatie leidde tot de annulering van het Amerikaanse Superconducting Super Collider-project in 1993, dat de toekomst van de deeltjesfysica overdroeg aan de grote Hadron-botsing bij CERN en Genève.

Als de National Science Foundation Om te investeren in de voltooiing van twee telescopen, Het zal een aanzienlijke volgtijd krijgen, die aan Amerikaanse astronomen zal worden verstrekt.

“Twee telescopen, die zich op tegenovergestelde hemisferen bevinden en met totaal verschillende ontwerpen, zouden zeer geschikt zijn voor complementair onderzoek van het universum”, zei Dr. Harrison. “Het is ondenkbaar dat Amerika er geen toegang toe heeft.”

Er wachten grote uitdagingen. Het Giant Magellan-team is al in Chili geland, maar de voortgang van de dertig meter lange telescoop is tot stilstand gekomen Protesten en belegeringen door inheemse Hawaiianen en andere groepen. Een alternatieve locatie is toegewezen aan La Palma op de Canarische Eilanden.

Gezien de huidige nadruk op infrastructuur en stijgende wetenschappelijke budgetten, hopen astronomen dat de sterren zullen aansluiten bij hun gedurfde visie. Maar ze worden achtervolgd door een geschiedenis van kostenoverschrijdingen, vooral de James Webb Space Telescope, die in december eindelijk gelanceerd zal worden na een vertraging van meerdere jaren en met een uiteindelijke prijs van 10 miljard dollar.

Michael Turner, een kosmoloog bij de Cowley Foundation in Los Angeles en met tientallen jaren ervaring in onderzoek, zei: “Als je dit allemaal bekijkt, is dit JWST – het hele project is een voorproefje van het succes ervan.” Vingers gekruist. “