Gambaran seorang seniman mengenai teleskop ruang angkasa LUVOIR yang dicadangkan yang dapat digunakan untuk menggambarkan secara langsung eksoplanet.
(Imej: © NASA / GSFC)
Laporan mandat secara kongres yang diterbitkan hari ini (5 September) oleh kumpulan penasihat sains utama di Amerika Syarikat mendapati bahawa NASA harus memfokuskan anggaran penyelidikan eksoplanetnya pada teleskop berasaskan ruang dan darat yang besar.
Laporan Akademi Sains Nasional yang baru memasukkan sistem penetapan keutamaan dekad dalam komuniti astronomi yang memandu strategi jangka panjang NASA.
"Mesej yang sangat besar adalah bahawa ini adalah momen yang sangat istimewa dalam sejarah manusia," kata David Charbonneau, ahli astronomi di Universiti Harvard dan ketua bersama jawatankuasa di sebalik laporan baru itu, kepada Space.com. "Manusia telah bertanya-tanya apakah ada kehidupan di planet lain selama beratus-ratus tahun, boleh dikatakan ribuan tahun." [13 Cara Mencari Alien Pintar]
Sekiranya kita memilih untuk membuat pelaburan yang tepat, dia melanjutkan, "Kami sebenarnya dapat mempelajari jawaban atas pertanyaan itu dalam 20 tahun ke depan."
Dan menurut laporan baru, pelaburan tersebut jelas, dengan tujuh keutamaan utama yang disebut, termasuk membina teleskop ruang yang cukup kuat untuk melihat secara langsung eksoplanet; membina teleskop berasaskan tanah yang besar; dan meneruskan proses pengembangan dan pelancaran untuk teleskop berasaskan ruang Teleskop Penyiasatan Inframerah Wide Field (WFIRST).
"Dalam laporan ini, mereka benar-benar melipatgandakan strategi misi besar," kata Jessie Christiansen, yang mempelajari eksoplanet di Caltech dan Institut Sains Exoplanet NASA dan tidak terlibat dalam laporan baru itu, kepada Space.com. "Ini akan menjadi usaha yang sangat besar dan mahal, tetapi mereka dapat mencapai sesuatu yang kita sukai," katanya - seperti mencari dan mempelajari planet kecil dan berbatu di sekitar bintang seperti matahari kita sendiri.
Oleh kerana laporan ini difokuskan pada instrumen yang dapat berfungsi 15 atau 20 tahun, ia hanya akan membincangkan secara ringkas projek-projek semasa, seperti Satelit Survei Transit Exoplanet yang baru dilancarkan, yang mula mengumpulkan data pada akhir bulan Julai, dan projek jangka pendek , seperti James Webb Space Telescope (Webb), yang saat ini dijadwalkan akan diluncurkan pada tahun 2021. Jawatankuasa ini menyatakan sokongan untuk projek-projek tersebut.
Ahli astronomi pada umumnya menyuarakan sokongan mereka untuk tujuan sains Webb, tetapi teleskop itu telah mengembangkan reputasi kerana terlalu bajet dan ketinggalan jadual. Christianen bimbang bahawa fokus laporan baru pada projek yang sama bercita-cita tinggi mungkin akan menjadi masalah jika mereka juga melihat masalah kos dan garis masa. Projek besar seperti Webb, katanya, "makan saja makan siang orang lain," dan langkah mereka mendorong beberapa saintis untuk fokus pada projek yang lebih kecil. Tetapi itu tidak berlaku untuk penulis laporan baru.
"Ini strategi yang sangat berani untuk mengatakan bahawa kita harus meletakkan semua telur kita dalam satu keranjang," kata Christiansen, sambil menambahkan bahawa, sementara pendekatan ini dilengkapi dengan potensi ganjaran tinggi, ia juga dilengkapi dengan potensi risiko tinggi. "Sekiranya kita telah membakar terlalu banyak jambatan dengan misi sebelumnya dan ia tidak berjaya, maka kita sedikit tidak berani," kata Christiansen. Dia terkejut kerana tidak melihat lebih banyak perbincangan dalam laporan mengenai satelit kecil dan relatif murah yang disebut CubeSats dan bagaimana mereka dapat menyumbang kepada sains eksoplanet, walaupun para pemimpin laporan menyatakan dalam sidang media bahawa misi-misi yang lebih kecil ini juga akan bermanfaat.
Tetapi jawatankuasa di sebalik laporan itu berpendapat harga pelekat besar dalam misi berani adalah berbaloi. "Kos teleskop ini dan misi yang kita bicarakan, walaupun besar, tentu saja tidak berada di luar ruang lingkup apa yang dapat kita lakukan sebagai masyarakat," B. Scott Gaudi, ahli astronomi di The Ohio State University dan rakan -pengerusi jawatankuasa itu, memberitahu Space.com.
Projek yang mahal ini adalah teleskop ruang yang bercita-cita tinggi seperti Juruukur Ultraviolet / Optik / Inframerah Besar (LUVOIR) dan Balai Cerap Exoplanet yang dapat dihuni, yang masing-masing cukup kuat untuk memisahkan cahaya kecil planet dari cahaya bintangnya yang kuat. Mereka juga termasuk teleskop gergasi pendanaan, seperti Teleskop Thirty Meter (mungkin di Hawaii) dan Teleskop Giant Magellan (di Chile).
Penekanan pada pencitraan langsung menonjol kepada Thayne Currie, ahli astronomi di National Astronomical Observatory of Japan yang tidak terlibat dalam laporan baru yang memfokuskan pada teknik itu, yang saat ini sangat sukar. "[Pengimejan langsung] menarik kerana melihat adalah percaya," katanya kepada Space.com. "Banyak orang, apabila anda memberitahu mereka bahawa kami sebenarnya tidak mengesan banyak planet secara langsung, itu semacam penggaru kepala."
Pengesanan eksoplanet sekarang cenderung mengesan planet dengan sedikit goyangan penyebab gravitasi mereka dalam kedudukan bintang (disebut kaedah kecepatan radial) atau oleh sedikit penurunan kecerahan bintang yang disebabkan ketika planet tergelincir antara bintang dan teleskop (disebut transit kaedah). Sebaliknya, laporan ini memfokuskan pada kaedah pengesanan yang memerlukan tahap teknologi seterusnya - pencitraan langsung dan mikrolensens, yang menggunakan trik optik untuk memperbesar ruang yang jauh dan akan dapat dilakukan dengan teleskop WFIRST, yang dijadualkan untuk dilancarkan pada tahun 2025.
Pengimejan langsung juga menawarkan maklumat tambahan mengenai planet itu sendiri dan apa yang mungkin berlaku di permukaannya. "Sebaik sahaja anda dapat melihat planet ini, anda dapat melakukan semua jenis perkara yang menarik," seperti mempelajari orbitnya, mulai memahami komposisinya, dan mungkin menunjukkan tanda-tanda cuaca atau putaran, Pat McCarthy, naib presiden operasi Teleskop Giant Magellan yang tidak terlibat dalam laporan baru itu, kata Space.com. "Ini benar-benar membuka dunia." [10 Exoplanet yang Dapat Menghidupkan Kehidupan Alien]
Walaupun laporan itu menekankan daya tarik untuk menentukan kebiasaan dan mencari kehidupan, ia berusaha untuk mengimbangi soalan-soalan itu dengan orang lain yang berkaitan dengan eksoplanet secara lebih umum. "Jawatankuasa itu mengambil pandangan yang sangat holistik mengenai tanggungjawab kami terhadap strategi eksoplanet," kata Gaudi. "Kami tidak percaya boleh keluar dan mengenal pasti kehidupan tanpa memahami konteks planet tertentu."
Walaupun laporan itu memfokuskan terutamanya pada sains, laporan ini juga membahas para saintis di sebalik penyelidikan exoplanet, yang meminta kolaborasi lintas disiplin dan sokongan untuk pemberian penyelidikan. Laporan ini juga menyentuh untuk mendorong kepelbagaian dan mencegah diskriminasi dan gangguan, walaupun tidak memberikan cadangan konkrit mengenai topik-topik tersebut.
Semua diberitahu, laporan baru ini menggambarkan jalan untuk secara dramatis meningkatkan studi eksoplanet selama dua dekad berikutnya, dengan akibat yang berpotensi besar. "Untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, kita sekarang dapat memulai, jika kita memilih, dalam menjawab pertanyaan apakah ada kehidupan di planet lain," kata Gaudi.
