تصوير فنان لتلسكوب الفضاء LUVOIR المقترح الذي يمكن استخدامه لتصوير الكواكب الخارجية مباشرة.
(الصورة: © NASA / GSFC)
وجد تقرير بتفويض من الكونجرس نشر اليوم (5 سبتمبر) من قبل المجموعة الاستشارية العلمية الرائدة في الولايات المتحدة أن وكالة ناسا يجب أن تركز ميزانيتها البحثية للكواكب الخارجية على التلسكوبات الفضائية والأرضية الكبيرة.
يتغذى تقرير الأكاديمية الوطنية الجديدة للعلوم على نظام عشري لتحديد الأولويات في مجتمع الفلك الذي يوجه استراتيجية ناسا طويلة المدى.
وقال ديفيد شاربونو ، عالِم الفلك بجامعة هارفارد والرئيس المشارك للجنة وراء التقرير الجديد ، لموقع Space.com: "الرسالة الكبيرة حقًا هي أن هذه لحظة خاصة جدًا في تاريخ البشرية". "تساءل البشر عما إذا كانت هناك حياة على الكواكب الأخرى لمئات السنين ، يمكن القول آلاف السنين." [13 طريقة للبحث عن الأجانب الذكية]
وتابع "إذا اخترنا القيام بالاستثمارات الصحيحة ، فقد استطعنا في الواقع معرفة الإجابة على هذا السؤال في العشرين سنة القادمة".
ووفقًا للتقرير الجديد ، فإن هذه الاستثمارات واضحة ، مع الدعوة إلى سبع أولويات رئيسية ، بما في ذلك بناء تلسكوب فضائي قوي بما يكفي لرؤية الكواكب الخارجية مباشرة ؛ بناء مقاريب أرضية كبيرة ؛ ومواصلة عملية التطوير والإطلاق لتلسكوب المسح الميداني بالأشعة تحت الحمراء الواسعة (WFIRST).
وقالت جيسي كريستيانسن ، التي تدرس الكواكب الخارجية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد علوم الكواكب الخارجية التابع لناسا ولم تشارك في التقرير الجديد ، لموقع Space.com: "في هذا التقرير ، فإنهم يتضاعفون حقًا بشأن استراتيجية المهمة الكبيرة". وقالت: "ستكون هذه جهودًا كبيرة ومكلفة بشكل لا يصدق ، لكنها يمكن أن تحقق شيئًا يثير حماسنا" ، مثل العثور على كواكب صخرية صغيرة حول نجوم مثل شمسنا ودراستها.
نظرًا لأن التقرير يركز على الأدوات التي يمكن أن تعمل لمدة 15 أو 20 عامًا على الطريق ، فإنه يناقش فقط بإيجاز المشاريع الحالية ، مثل القمر الصناعي للمسح الخارجي الذي أطلق حديثًا ، والذي بدأ في جمع البيانات في أواخر يوليو ، والمشاريع القريبة المدى ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (ويب) ، المقرر حاليًا إطلاقه في عام 2021. وقد أعربت اللجنة عن دعمها لتلك المشاريع.
أعرب علماء الفلك بشكل عام عن دعمهم لأهداف ويب العلمية ، ولكن هذا التلسكوب اكتسب سمعة لكونه تجاوز الميزانية وخلف الجدول الزمني. يقلق كريستيانسن من أن تركيز التقرير الجديد على مشاريع طموحة مماثلة يمكن أن ينتهي به الأمر إلى مشكلة إذا رأوا أيضًا مشاكل التكلفة والجدول الزمني. وقالت إن المشاريع الضخمة مثل ويب "تأكل غداء الجميع" ، وقد شجعت عقباتهم بعض العلماء على التركيز على المشاريع الأصغر بدلاً من ذلك. لكن هذا ليس هو الحال بالنسبة لمؤلفي التقرير الجديد.
وقال كريستيانسن "إنها استراتيجية جريئة حقًا أن نقول أنه يجب أن نضع كل بيضنا في سلة واحدة" ، مضيفًا أنه في حين أن النهج يأتي مع مكافآت عالية محتملة ، فإنه يأتي أيضًا مع مخاطر عالية محتملة. قال كريستيانسن: "إذا أحرقنا الكثير من الجسور مع المهمات السابقة ولم ينجح ذلك ، فنحن لسنا دائريين قليلاً". فوجئت بعدم رؤية المزيد من الحديث في التقرير حول الأقمار الصناعية الصغيرة وغير المكلفة نسبيًا والتي تسمى CubeSats وكيف يمكنهم المساهمة في علوم الكواكب الخارجية ، على الرغم من أن قادة التقارير حددوا خلال مؤتمر صحفي أن هذه البعثات الأصغر ستكون ذات قيمة أيضًا.
لكن اللجنة المسؤولة عن التقرير تعتقد أن أسعار الملصقات الكبيرة في المهمات الجريئة تستحق العناء. "إن تكاليف هذه التلسكوبات والمهمات التي نتحدث عنها ، على الرغم من كونها كبيرة ، بالتأكيد ليست خارج نطاق ما يمكننا القيام به كمجتمع" ب. سكوت غاودي ، عالم الفلك في جامعة ولاية أوهايو وشركاه - رئيس اللجنة لموقع Space.com.
هذه المشاريع المكلفة هي تلسكوبات فضائية طموحة مثل كبير الأشعة فوق البنفسجية / البصري / الأشعة تحت الحمراء (LUVOIR) ومرصد الكواكب الخارجية المعقدة ، والتي سيكون كل منها قويًا بما يكفي لفصل الضوء الصغير للكوكب عن الوهج القوي لنجمه. وستشمل أيضًا تمويل التلسكوبات الأرضية العملاقة ، مثل تلسكوب Thirty Metre (ربما في هاواي) و Giant Magellan Telescope (في تشيلي).
وقد برز هذا التركيز على التصوير المباشر لـ Thayne Currie ، عالمة الفلك في المرصد الفلكي الوطني في اليابان غير المنخرط في التقرير الجديد الذي يركز على هذه التقنية ، والتي تعد حاليًا صعبة للغاية. وقال لـ Space.com: "[التصوير المباشر] مثير للفضول لأن الرؤية تصدق". "الكثير من الناس ، عندما تخبرهم أننا لا نكتشف العديد من الكواكب بشكل مباشر ، فهذا نوع من الخدوش."
تميل اكتشافات الكواكب الخارجية الآن إلى اكتشاف الكواكب من خلال التمايل الطفيف الذي تسببه جاذبيتها في وضع النجم (تسمى طريقة السرعة الشعاعية) أو من خلال الانخفاض الطفيف في سطوع النجم الذي يحدث عندما ينزلق كوكب بين النجم والتلسكوب (يسمى العبور طريقة). على النقيض من ذلك ، يركز التقرير على طرق الكشف التي تتطلب المستوى التالي من التكنولوجيا - التصوير المباشر والتحليل الدقيق ، والذي يستخدم خدعة بصرية لتكبير البقع البعيدة من الفضاء وسيكون ممكنًا مع تلسكوب WFIRST ، المقرر إطلاقه حاليًا في عام 2025.
يقدم التصوير المباشر أيضًا معلومات إضافية حول الكوكب نفسه وما يمكن أن يحدث على سطحه. "بمجرد أن ترى الكوكب ، يمكنك القيام بكل أنواع الأشياء المثيرة للاهتمام" ، مثل دراسة مداره ، والبدء في فهم تكوينه ، وربما اكتشاف علامات الطقس أو الدوران ، بات مكارثي ، نائب الرئيس لعمليات تلسكوب ماجلان العملاق الذي لم يشارك في التقرير الجديد ، قال لموقع Space.com. "إنها تفتح العالم حقًا." [10 كواكب خارج المجموعة الشمسية يمكنها استضافة حياة أجنبية]
على الرغم من أن التقرير يشدد على جاذبية تحديد قابلية العيش والبحث عن الحياة ، فإنه يسعى إلى موازنة هذه الأسئلة مع الأسئلة الأخرى المتعلقة بالكواكب الخارجية بشكل عام. وقال غاودي: "تبنت اللجنة نظرة شمولية للغاية بشأن مسؤوليتنا عن استراتيجية الكواكب الخارجية". "نحن لا نعتقد أنه من الممكن الخروج وتحديد الحياة دون فهم سياق هذا الكوكب بالذات."
على الرغم من أن التقرير يركز في المقام الأول على العلوم ، إلا أنه يخاطب العلماء وراء أبحاث الكواكب الخارجية ، داعياً إلى التعاون عبر التخصصات ودعم المنح البحثية. ويتطرق التقرير أيضًا إلى تشجيع التنوع ومنع التمييز والمضايقة ، على الرغم من أنه لا يقدم أي توصيات محددة بشأن هذه الموضوعات.
في نهاية المطاف ، يرسم التقرير الجديد مسارًا لتعزيز دراسات الكواكب الخارجية بشكل كبير على مدى العقدين المقبلين ، مع عواقب محتملة محتملة. قال غاودي: "للمرة الأولى في تاريخ البشرية ، يمكننا الآن الشروع ، إذا رغبنا في ذلك ، في الإجابة على سؤال ما إذا كانت هناك حياة على الكواكب الأخرى".
