L'avenir les télescopes de l'espace: ce qui nous attend après la «James Webb» et WFIRST?

Le télescope Spatial «Hubble» travaille à la promotion de la science depuis plus de 28 ans, en élargissant les horizons de notre vision de l'Univers et de découvrir de nouvelles exoplanètes, dont une partie peut être habité. Vérifier cela, nous ne pouvons pas encore, mais dans l'avenir, nous avons une telle opportunité. Le télescope James Webb» (JWST), qui doit venir en remplaçant «Hubble», tout ne pouvait pas répondre dans l'espace. Le projet est plus avancé du télescope de la NASA WFIRST, qui doit aller dans l'espace au milieu des années 2020 un peu n'était pas annulé, mais adopté par le temps, le budget a conservé le soutien du programme. Cependant, le développement de sont et d'autres télescopes, qui sera capable de battre et de «James Webb», et WFIRST.

le Télescope James Webb» stérile de l'atelier d'assemblage au centre Spatial Lyndon Johnson à Houston (états-UNIS)

Rappelons que le lancement de la souffrance «de James Webb» . Maintenant, en mai 2020. Maintenant, les ingénieurs font le test et essayer de résoudre les problèmes rencontrés. Et les problèmes, il faut dire directement, arrivent jusqu'à l'absurde. Eh bien, que dire, si sur l'une des dernières séances d'information concernant le statut de l'assemblage les mots «avec lui tombent les vis et écrous»? Le projet a déjà investi plus de 8 milliards de dollars. Ne удивимся, si d'ici à 2020, le budget va augmenter encore quelques milliards.

Широкодиапазонный télescope (WFIRST). Doit à 100 fois supérieures au «Hubble» (a 100 fois plus grand angle de vision) et promet de faire avancé les questions de la cosmologie et de la recherche d'exoplanètes. Son le coronographe permettra d'observer экзопланетами directement et à étudier l'atmosphère. Si tout se passe comme prévu et le lancement ne sera pas transférer (ce que peu difficile à croire), le télescope partira dans l'espace, quelque part au milieu des années 2020.

Mais aujourd'hui, nous ne sommes pas intéressés à ces télescopes. Aujourd'hui, nous regardons plus loin dans l'avenir et à analyser les télescopes, qui est prévu (au moins aimerais lancer quelque part en 2030 années, c'est déjà après télescopes de nouvelle génération, comme mentionné ci-dessus.

HabEx

Le Premier télescope, qui est la peine de prêter attention, est HabEx (Habitable Exoplanet Imaging Mission, la «Mission de recherche d'exoplanètes habitables»). Cet observatoire spatial en théorie, être en mesure de conduire directement étudié exoplanètes, cherchant autour d'autres étoiles. Ses objectifs doivent devenir les plus divers de la planète, начиняя des юпитеров jusqu'à суперземелями». La principale tâche sera de trouver землеподобных les planètes et la recherche de leurs atmosphères.

les Études des mondes seront menées par l'analyse des ondes lumineuses, la particularité de ce changement qui va parler de l'existence de la planète manière ou d'une autre de la biosphère

Pour la capacité d'observation des planètes HabEx devront être d'une certaine manière à bloquer la lumière des étoiles, afin que vous puissiez voir moins vives de la planète, situés autour d'eux. Vous pouvez le faire de deux manières.

Pour le premier besoin de le coronographe, qui représente en gros artificielle de blocage de l'écran installé à l'intérieur d'un télescope et de fermeture de rayons de lumière d'étoile. Dans ce cas, les survivants de la lumière peut être réfléchie par les autres objets situés près de l'étoile et peut être pris spécial du détecteur. La présence dans le télescope d'un miroir avec une variable de la surface de réflexion et de suivi tweaking permettront de voir les stars de la planète.

Un Exemple d'utilisation de la sante, installé sur le télescope VLT de l'observatoire Européen austral vous pouvez voir ci-dessous. L'étoile centrale double système stellaire HR 4796A dans la constellation du Centaure est masqué, qui vous permet de voir autour d'elle протопланетный disque.

Et c'est sans doute l'un des plus cool des images de l'histoire de l'astronomie. Avec l'aide de l'un des télescopes de l'observatoire Keck (Hawaii) a pu filmer les quatre planètes Jupiter, tournant autour d'une jeune étoile HR 8799 dans la constellation de Pégase. L'image est créée sur la base des photos prises à différents moments de l'observation. Mais il semble non moins impressionnante.

La Deuxième méthode consisterait à utiliser séparé de la sonde spatiale Starshade en forme de tournesol, qui s'envolera à des dizaines de milliers de kilomètres de son télescope, puis de se découvrir et de bloquer la lumière d'intérêt étoiles, permettant d'observer disponibles autour des planètes. La caractéristique de conception Starshade vous permet de créer très sombre de l'ombre, en une meilleure vue sur le point d'intérêt.

un spectacle Artistique prototype Starshade – le géant de la structure, conçue pour bloquer la lumière vive, d'étoiles et d'un suivi à l'aide de télescopes en trouvant près d'eux les planètes

Encore un charme Starshade réside dans le fait que l'appareil est en théorie, vous pouvez utiliser avec pratiquement n'importe quel spatiale de l'observatoire.

Actuellement, le plus efficace et abordable pour la découverte de nouveaux экзопаленет est la méthode de transit de la recherche ou de la méthode de calcul des vitesses radiales. Cependant, grâce à des télescopes solaires, comme HabEx pour les planètes sera possible d'observer directement.

En complément à sa tâche fondamentale, de la recherche et à l'étude des exoplanètes HabEx va s'occuper et les questions de l'astrophysique, par exemple, en regardant la lumière du début de l'Univers, ou en étudiant la composition chimique de grandes stars avant et après leur effondrement dans les supernovae.

Lynx

La Prochaine télescope va Lynx – le télescope à rayons x de la NASA de la nouvelle génération. Étonnamment, le nom de l'appareil n'est pas un acronyme. Il est nommé d'après un représentant de la famille des félins – trot (de l'anglais «lynx»). Dansde nombreuses cultures, les lynx sont considérés comme des animaux ayant la capacité surnaturelle de voir la vraie nature des choses.

Les rayons x sont à l'autre bout du spectre électromagnétique (situé entre le rayonnement ultraviolet et les rayons gamma) et le blocage de l'atmosphère terrestre. Par conséquent, pour les voir, besoin d'un télescope situé dans l'espace. En ce moment, le phare des rayons x par le télescope est Spatial à rayons x de l'observatoire Chandra de la NASA. Européenne, agence spatiale européenne s'apprête à lancer en 2028, votre le télescope à rayons x ATHENA.

le Concept de télescope à rayons x Lynx

Il est Prévu que le Lynx sera de travailler en tant que partenaire de votre télescope James Webb», en regardant sur le bord de l'Univers observable, révéler les secrets de l'apparition des premiers trous noirs supermassifs et en aidant à constituer une image de la nature de leur formation et de la fusion au fil du temps. Il sera également en mesure d'observer le rayonnement, allant de gaz chaud début spatiale web, la collecte de données sur la façon dont se sont formées les premières étoiles et galaxies.

Après cela, le Lynx vous prévoyez d'utiliser pour la recherche des objets qui lui faisaient de la «Chandra», XMM Newton et d'autres télescopes à rayons x: pulsars, коллапсаров, supernovae, trous noirs et autres. Même les étoiles peuvent créer un flash de rayons x, et donc ils deviennent des objets d'étude.

La majeure partie de la matière de l'Univers se concentre dans les nuages de gaz, razogretogo jusqu'à un million de degrés Kelvin. Et si nous voulons voir l'Univers tel qu'il est réellement, nous devons le suivre dans une salle de radiographie, la gamme d'ondes.

Les télescopes à rayons x diffèrent des observatoires spatiaux comme Hubble, travaillant dans le visible des vagues. Il n'y aura pas d'utiliser un miroir ordinaire, qui sera une bosse radiographies. Au lieu de cela, pour la mise au point des rayons, vous devez utiliser un miroir mobile des chutes, permettant de rediriger tombent d'eux des photons dans le détecteur.

Artistique de la représentation Spatiale de l'observatoire de rayons x «Chandra». En ce moment, c'est le plus sensible à rayons x télescope

Grâce à l'utilisation de трехметровому rétroviseur extérieur Lynx sera de 50 à 100 fois plus sensible, recevra 16 fois plus grand angle de vision et sera en mesure de capter des photons est 800 fois plus vite «Chandra».

Origins Space Telescope

La Prochaine va Origins Space Telescope ou tout simplement OST. Une sorte de «James Webb sur les stéroïdes», qui doit venir sur le remplacement d'un télescope Spitzer». «James Webb» a 6,5 mètres de haut miroir, mais avec 9,1 mètres miroir de la sensibilité du télescope Origins Space Telescope doit à 30 fois dépasser la sensibilité «de James Webb». Il est prévu que l'appareil fonctionnera dans le domaine de l'infrarouge d'ondes et d'observer les plus intéressantes objets dans l'Univers.

un spectacle Artistique du télescope Origins Space Telescope (OST)

Le Télescope n'est pas seulement vaste, mais très froid. Аэрокосмическому l'agence de la NASA a réussi à refroidir le télescope Spitzer» à une température de 5 Kelvins. Il est à seulement 5 degrés Celsius au-dessus du zéro absolu et un peu plus chaud que la température du rayonnement cosmologique de l'Univers. Grâce au système spécial de refroidissement, les ingénieurs envisagent de refroidir OST jusqu'à 4 Kelvins. L'écart semble petit, mais avec un point de vue technique est une tâche très difficile.

Au Lieu de refroidir l'appareil à l'hélium liquide, comme cela a été fait avec le télescope Spitzer», chaque détail Origins Space Telescope sera nécessaire de refroidir progressivement, à partir de miroirs, de radiateurs et de finition криокулером, installées autour des mêmes outils.

Avec un froid infrarouge du télescope vous envisagez l'étude des processus de formation des galaxies, des étoiles et des planètes, ainsi que la recherche d'eau et de gaz à effet de serre dans l'atmosphère d'exoplanètes et de la recherche de la poussière interstellaire.

Ci-dessus, les trois projets pourront certainement promouvoir le développement de l'astronomie de l'avant et d'améliorer nos connaissances sur l'Univers. Mais le plus grand et le plus cool du projet vous attend ci-dessous.

LUVOIR

Le Télescope James Webb sera un outil très puissant. Mais, l'appareil sera dans l'infrarouge d'ondes, afin de suivre le plus froid des objets et des phénomènes dans l'Univers, comme du décalage vers le rouge des premières galaxies ou новообразующихся systèmes planétaires. Le télescope Origins Space Telescope a pour but de devenir une version plus avancée du télescope James Webb».

Le Télescope LUVOIR (Large UV Optical Infrared Surveyor) à son tour devenir une véritable héritier de la «Hubble». Cet énorme appareil sera en mesure de mener des observations dans le visible, l'ultraviolet et le proche de la partie infrarouge du spectre.

Art concept de télescope LUVOIR

Dans le développement sont deux concepts pour la conception de ce télescope. Selon la première, l'appareil est prévu d'équiper pliable de 8 mètres, d'un miroir et mettre sur orbite à l'aide de la fusée-porteuse lourd Falcon Heavy. Selon un autre concept, le télescope est prévu d'équiper le miroir d'un diamètre de 16 mètres (pour comparaison, le diamètre du miroir «Hubble» est de seulement 2,6 m), 50% de plus que le plus grand télescope terrestre de cette même classe. Dans le second cas, le lancement est prévu à l'aide d'une fusée Space Launch System. Quelle est la version finalement choisiront — envie de les fusées qui seront utilisés en 2030.

L'Appareil reçoit un angle de vision large et bodo est équipé d'un large ensemble de différents outils et de filtres quiles astronomes pourront utiliser pour surveiller n'importe quoi. Par exemple, le télescope est équipé d'коронографом, mentionné ci-dessus, par conséquent, l'appareil sera en mesure de diriger l'observation des planètes, des «assourdissant» de la lumière de leurs proches, des étoiles. La présence de spectrographe lui permettra de procéder à une analyse de la composition chimique des atmosphères d'exoplanètes.

LUVOIR est appelé à devenir un excellent outil polyvalent, conçu pour de grandes découvertes sur les champs de l'astrophysique et планетологии. Parmi les possibilités: l'observation directe de la экзопланетами et de la recherche биосигнатур. Le télescope sera en mesure de rechercher des planètes de différentes classes, à partir de chaudes юпитеров jusqu'à l'суперземлями». En outre, LUVOIR permettra d'afficher l'observation des objets du système Solaire sur un tout autre niveau.

Encelade, le voyait «Hubble» (à gauche) et qu'il verra LUVOIR (à droite)

Si vous le souhaitez, nous pouvons regarder dans n'importe quel coin de l'Univers, en élargissant les horizons visible de l'ampleur, mais aussi d'envisager beaucoup plus petits objets, qui n'était pas capable de voir le «Hubble». Avec l'aide de LUVOIR des recherches seront effectuées les premières galaxies et les étoiles, ainsi que les calculs de la répartition de la matière noire de l'Univers.

Les Scientifiques ne peuvent toujours pas à comprendre ce qui se passe quand la star gagne assez de masse pour зажечься. LUVOIR sera en mesure d'attirer son attention en direction de звездообразующих des régions et de l'examiner à travers le gaz et la poussière les premiers instants de la naissance des étoiles et des planètes qui les entourent.

les Rêves et la réalité

Ci-dessus, les appareils подогрели votre enthousiasme quant à l'avenir de l'astronomie? Ne vous réjouissez pas. La triste nouvelle est ce qui est présenté dans l'article d'aujourd'hui les télescopes spatiaux n'ont pratiquement aucune chance de devenir un jour sous nos yeux, les wapitis pour façonner les frontières spatial de l'horizon.

Au début du mois, l'agence spatiale de la NASA a annoncé qu'il allait limiter les appétits des planificateurs de projets de création de nouveaux les télescopes de l'espace et de réduire les budgets разработкок à de 3 à 5 milliards de dollars. Jusqu'à ce moment, les ingénieurs même pas pensé au sujet de certains des recommandations, des plans de budget et d'autres bureaucratique choses simplement, ils ont conçu de nouveaux appareils, qui sera en mesure de mettre la science à un nouveau niveau.

Le Budget des mêmes télescopes HabEx, Lynx et l'OST selon les estimations préliminaires peuvent facilement traverser la barre à 5 milliards de dollars. Et à propos de la même LUVOIR devrez généralement oublier le coût de la création, il peut facilement dépasser le repère de 20 milliards de dollars.

Même en dépit du fait que le Congrès des états-UNIS a insisté pour que la NASA a reçu plus de fonds sur le développement de soi, l'aérospatiale, l'agence a décidé de retenir comme leurs appétits, et les appétits de ses sous-traitants. Et si l'on considère à quel point le budget entraîné la création de avancée du télescope spatial James Webb» et comment il les choses maintenant, il devient tout à fait clair pourquoi la NASA a décidé d'aller à cette étape.

Initialement, le projet de développement «James Webb» a été évalué à quelque chose entre 1,6 et 3,5 milliards de dollars. Dans le cadre de ce budget est un appareil prévu pour une période de 2007 à 2011. Actuellement le lancement est prévu au plus tôt — mai 2020. Le budget de développement de l'évaluation du Congrès est de 8,8 milliards de dollars, et dans 2 ans peut augmenter jusqu'à 10. Il serait faux de supposer que nous avons à «couper» le budget. Mais, c'est pas si mal. Le principal problème réside dans le fait de savoir s'il est irresponsable de les principaux entrepreneurs s'occupent de l'assemblage de l'appareil.

Dans le dernier вибрационном le test, les ingénieurs ont constaté qu'à partir du télescope affluer les vis et les rondelles. À l'heure il ne s'agit pas de l'assemblage de la commode IKEA, où dans ce cas, il suffit de dire: «et ainsi de se faire». Il s'agit de le télescope, pour près de 9 milliards de dollars.

Les appétits Financiers ne sont pas les seules créateurs du télescope spatial James Webb». Lors de l'évaluation initiale de 2 milliards de dollars, la valeur estimée du développement du télescope WFIRST déjà est de 3,9 milliards de dollars.

Simple, les scientifiques espèrent que tous ces appareils, tôt ou tard, seront affichés sur orbite. Si ce sera le cas jusqu'à la mi-2030 années, comme initialement prévu dans les programmes? Besoin d'un miracle. Sur cette merveille et reste jusqu'à ce que la confiance des chercheurs, concluant que ces appareils sont capables de commettre de nouvelles découvertes importantes dans l'astronomie.