تعرف على LUVOIR ، الذي قد يصبح أحد تلسكوبات ناسا الفضائية الكبيرة القادمة

فنان

تصوير فنان لـ LUVOIR ، أحد أربعة مرشحين لتلسكوب الفضاء الرائد التالي لناسا. (رصيد الصورة: ناسا)



تواجه ناسا خيارًا صعبًا: ما الذي تريد الوكالة أن تختاره ليكون تلسكوبها الفضائي الكبير القادم ، الأداة التي ستشكل أبحاث العلماء في أربعينيات القرن العشرين؟



الجواب لا يزال سنوات في المستقبل ، لكن ناسا مولت تحليلات تفصيلية لأربعة مشاريع محتملة حتى تتمكن الوكالة من فهم المخاطر والفرص المحتملة لكل اقتراح بشكل أفضل. أحد مفاهيم المهمة هذه يسمى مساح الأشعة فوق البنفسجية / البصري / الأشعة تحت الحمراء (LUVOIR). إذا تم بناؤه ، فيمكن للتلسكوب أن يعالج مجموعة من الموضوعات العلمية ، ولكن تخصصه سيكون منح العلماء وجهة نظر أكثر واقعية حتى الآن للكواكب الخارجية التي تبدو سطحية 'مثل الأرض' ولكنها في الواقع تشبه - حسنًا ، لا أحد يعرف.

قال آكي روبرتج ، عالِم الفلك في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ماريلاند وعالم الدراسة لتحليل مفهوم مهمة LUVOIR ، لـ ProfoundSpace.org: 'النجاح في هذا المسعى سيكون ولادة مجال جديد تمامًا من علم الأحياء الفلكي المقارن'.



متعلق ب: ظهور التلسكوب الفضائي Lego 'LUVOIR' لأول مرة في مؤتمر علم الفلك

إذا أصبح LUVOIR حقيقة ، فإن المساهمة الأساسية للأداة في هذا المجال ستكون إنتاج ملف تفصيلي عرض الكواكب التي تتوافق حاليًا مع المعايير الأساسية للعلماء للكواكب الشبيهة بالأرض. تحاكي هذه العوالم منزلنا من حيث الحجم والكتلة والمدار - عندما يعرف العلماء الكثير عنها. ولكن مع ملاحظات LUVOIR لـ 28 فقط من هذه العوالم ، قال روبرت ، يجب أن يكون العلماء قادرين على البدء في فهم مدى قيمة كوكبنا النابض بالحياة.

قال روبرتج: 'الكواكب الخارجية هي ظلال سوداء صغيرة بالنسبة لنا وليست نقاطًا زرقاء شاحبة'. ستغير مهمة مثل LUVOIR ذلك من خلال جمع بيانات كافية للعلماء لبدء النظر إلى ما يسمى بالكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض بطريقة إحصائية على مستوى السكان.



هذا تغيير مماثل في منظور ما تلسكوب كبلر الفضائي المهمة بالنسبة للكواكب الخارجية بشكل عام: حددت العديد من العوالم الجديدة بحيث يمكن لعلماء الفلك البدء في فهم الكمية النسبية ، على سبيل المثال ، الكواكب الضخمة التي تدور بالقرب من نجومها على عكس العوالم الصخرية الصغيرة.

سوف يقوم LUVOIR بتكبير مثل هذه العوالم الصخرية الصغيرة ويخبر العلماء ما هي نسبة الكواكب السطحية التي تشبه الأرض في الواقع مثل الأرض ، مع المياه السطحية والغلاف الجوي والكائنات المتنامية.

قال روبرتج: 'ليس لدينا أي فكرة عما سيكون عليه تنوع الكواكب الأرضية'. في النظام الشمسي ، لدينا كوكب الزهرة والأرض والمريخ. لكنهم مختلفون تمامًا عن بعضهم البعض ، أولاً وقبل كل شيء ؛ ثانيًا ، أنا متأكد من وجود خيارات أخرى أيضًا.



لكل عالم من العوالم التي تدرسها ، لن تنتج LUVOIR صورًا ولكن الأطياف - تحطيم كمية الضوء لمختلف الأطوال الموجية القادمة من الجسم. ستسمح هذه الأطياف للعلماء بتحديد المركبات الموجودة في ذلك العالم ، وكشف المزيد عما يحدث على السطح.

حسب فريق LUVOIR أنه إذا تمكن العلماء من إجراء تلك التحليلات على 28 عالمًا صخريًا صغيرًا على الأقل تبين أن لها غلافًا جويًا ولم يروا أي علامات على الحياة ، فيجب أن تكون هذه معلومات كافية لإخبارهم أن أقل من 10٪ من الكواكب بها الحجم والخصائص المدارية للحياة المضيفة على الأرض.

قال روبرت أنه إذا حدد مثل هذا التحليل الحياة ، فيمكن للعلماء البدء في العمل على لغز أكبر: فهم قوانين الحياة. 'لدينا بصيص واحد. قالت: 'إنه تطور بوساطة الانتقاء الطبيعي'. ربما يكون هناك المزيد ، لكننا لن نكتشف ماهيتها أبدًا ما لم يكن لدينا المزيد من الأمثلة على التطور المستقل.

متعلق ب: كيف يضع الكيميائيون الذين يطاردون قوس قزح وميض عين الفلك الحديث

ما وراء العوالم الصالحة للسكن

سيكون الهدف الرئيسي لـ LUVOIR هو اكتشاف وفحص الكواكب الغريبة لفهم انتشار الحياة ، لكن التلسكوب سيجد الكثير من العوالم الأخرى أيضًا. قال روبرتج: 'مقابل كل كوكب مرشّح صالح للسكن نكتشفه ، نحصل على عشرة أضعاف عدد الكواكب الخارجية الغريبة الأخرى التي تأتي في الرحلة'.

لكي تكون فكرة مهمة رائدة ، لن تكون دراسة الكواكب الخارجية كافية ؛ احتاج فريق LUVOIR أيضًا إلى جعل تصميم التلسكوب مناسبًا للعديد من الحقول الفرعية المختلفة للفيزياء الفلكية. وهذا يعني أن فريق المفهوم بحاجة إلى صقل مجموعة الأدوات المقترحة لتكون مرنة قدر الإمكان. 'كل آلاتنا تلعب معًا ؛ قال روبرتج: `` ليس لدينا أي أدوات يمكن أن تكون مهورًا ذات خدعة واحدة.

صمم فريق مفهوم المهمة أيضًا عشرات المشاريع العلمية النموذجية التي تغطي مقياس الكون لتضمينها في مفهوم المهمة التي تمتد على نطاق الكون. هذه الأمثلة ليست خطة صارمة لـ LUVOIR إذا تم بناؤها ، لكن الفريق أراد أن يتباهى بالعمل الذي يمكن أن يقوم به التلسكوب ، بدءًا من دراسة المادة المظلمة ، إلى إظهار كيفية عمل المجرات ، إلى مراقبة الأقمار الجليدية في النظام الشمسي الخارجي من أجل أعمدة المياه تتدفق من خلال قذائفها المجمدة.

تم عرض نموذج Lego لمساح الأشعة فوق البنفسجية / البصري / الأشعة تحت الحمراء الكبير (LUVOIR) ، وهو مفهوم مهمة مقترح قد تطلقه ناسا في منتصف عام 2030 ، في الاجتماع 233 للجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل من 6 إلى 10 يناير. ، 2019.

تم عرض نموذج Lego لمساح الأشعة فوق البنفسجية / البصري / الأشعة تحت الحمراء الكبير (LUVOIR) ، وهو مفهوم مهمة مقترح قد تطلقه ناسا في منتصف عام 2030 ، في الاجتماع 233 للجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل من 6 إلى 10 يناير. ، 2019.(رصيد الصورة: demokratija.eu/Hanneke Weitering)

إذا قررت ناسا اختيار LUVOIR كمشروع تلسكوب فضائي ضخم ، فإن المهمة ستتبع تاريخًا معقدًا من المقترحات. سابقتها ، تلسكوب مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WFIRST) ، كان تم إلغاؤها بشكل متكرر في طلبات الميزانية من إدارة الرئيس دونالد ترامب وأعاده الكونجرس. سلف آخر ، تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، تأخر طويلاً وميزانيته أكبر بكثير ، في أحسن الأحوال إطلاق في مارس 2021 .

حوّل العلماء والمهندسون وراء LUVOIR تلك التجربة مع Webb إلى 10 توصيات يعتقدون أنها ستبقي مشروعهم على المسار الصحيح. ليست كل هذه الاستراتيجيات تحت سيطرة الفريق بالكامل ؛ قد يطلب البعض من ناسا إعادة النظر في سياسات وكالتها. ويعتقد فريق LUVOIR أنه إذا اختارت ناسا المشروع ، فإن التوصيات ستساعدهم على تجنب مواجهة مصير مماثل.

وقال روبرت إن ويب ، الذي يشير إليه علماء الفلك أيضًا باسم JWST ، لا يزال يلوح في الأفق فوق LUVOIR. قالت 'لقد كان JWST تحديًا لنا طوال الوقت'. 'لقد أمضيت السنوات الأربع الماضية في الاستماع إلى الجميع ويقول لي ابن عمهم ما الخطأ الذي حدث في JWST.'

راسل ميغان بارتلز عبر البريد الإلكتروني mbartels@demokratija.eu أو تابعها تضمين التغريدة . تابعنا على تويتر تضمين التغريدة و على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك .

العرض: وفر 56٪ على الأقل مع أحدث صفقات المجلات لدينا!

مجلة كل شيء عن الفضاء يأخذك في رحلة مذهلة عبر نظامنا الشمسي وما وراءه ، من التكنولوجيا المذهلة والمركبات الفضائية التي تمكن البشرية من المغامرة في المدار ، إلى تعقيدات علوم الفضاء. عرض الصفقة