Die Suche nach außerirdischem Leben braucht eine neue space telescope, Astronomen sagen

Wenn die NASA wirklich will, um ernsthaft in die Suche nach Leben außerhalb der Erde, die Wissenschaftler argumentieren, dass die Raumfahrt-Agentur sollte die Einführung eines neuen, großen Teleskop in den Weltraum — in der Lage, direkt die Erfassung der Bilder von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Eine solche Technologie nicht in vollem Umfang die im moment existieren. Aber die Astronomen sagen, es ist unsere beste Wette zu finden, eine andere Erde, ein host-biologische Organismen.

Diese mission-Konzept ist die top-Empfehlung in einem neuen Bericht, zusammengestellt von Mitgliedern der Nationalen Akademien der Wissenschaften, Technik und Medizin. Die Akademie wurde beauftragt durch den Kongress zu kommen mit die beste Strategie für das Studium und die Erforschung der Exoplaneten-Welten, die sich außerhalb des Sonnensystems. Und nach dem sammeln von Eingaben von Experten auf dem Gebiet der Nationalen Akademien kam mit sieben Empfehlungen, die mit dem Teleskop an der Spitze der Liste.

Es ist eine ambitionierte Anfrage

Es ist eine ambitionierte Wunsch, angesichts der harten Realitäten, die von der NASA konfrontiert, während Sie versuchen, bauen Sie Ihre nächste große Weltraum-Observatorium, das James Webb Space Telescope, oder JWST. Es war ursprünglich vorgesehen, die Kosten $1 Milliarde, und für die Lancierung im Jahr 2007. Juni dieses Jahres hat die NASA eingeräumt, dass das gesamte Projekt laufen würde $9.66 Milliarden, und das Teleskop würde nicht starten, bis 2021, frühestens. Und der Typ von Teleskop -, dass dieser Bericht empfiehlt, würde erfordern, neue Technologien, die noch nicht getestet wurde draußen im Weltraum noch, die könnte das Fahrzeug noch komplexer und teurer als JWST.

Jedoch beim erstellen dieses Berichts die Autorinnen nicht denken, über die möglichen finanziellen Beschränkungen. “Wir waren insbesondere nicht zu prüfen, Kosten oder Zeitplan oder jede dieser Arten von der Dinge,” Scott Gaudi, ein Astronomie-professor an der Ohio State University, der Autor des Berichts und arbeitet auch auf mission-Konzept für ein Weltraumteleskop namens HabEx, berichtet The Verge. “Das ist einfach ein Konsens darüber, was die Exoplaneten Gemeinschaft fühlt, sind die wichtigsten Dinge, die getan werden müssen, um die Antwort der Wissenschaft Ziele, die wir haben.”

Diese Ziele sind relativ einfach. Die erste Tagesordnung der Bericht skizziert ist, die wir brauchen, um zu verstehen, wie Planeten entstehen. Wenn Sterne geboren werden, Sie bilden in der Regel umgeben von einer wirbelnden Scheibe aus gas und Staub, und dann die einzelnen Planeten verbinden sich in diesen Scheiben. So wie diese Scheiben gehen von der einfachen gas zu vollwertigen Planeten?

Das zweite Ziel ist die eine, die fast jeder auf der Erde will herausfinden: gibt es noch andere erdähnliche Planeten gibt, könnte Gastgeber Leben? Und das ist der Grund, warum das neue Teleskop konnte so wichtig sein. Direkt Bilder von Planeten könnte uns sagen, eine Menge über das, was Sie sehen möchten und was in Ihren Atmosphären. Das gas, das Sie umgibt, einen Planeten halten können wichtige Hinweise über das, was auf der Oberfläche unten. Zum Beispiel, Gase verbunden mit dem Leben, wie Sauerstoff und Methan, wäre ein großes Zeichen, dass biologische Organismen vorhanden sind, die auf einer Fernen Welt. “Wir könnten eine Erhebung der atmosphärischen Zusammensetzung einer großen Zahl von erdähnlichen Planeten,” Laura Kreidberg, berichtet The Verge.

gibt es noch andere erdähnliche Planeten gibt, könnte Gastgeber Leben?

In diesen Tagen, Astronomen meist finden Exoplaneten durch geschickte, noch indirekte Methoden. Vielleicht die häufigste Weg, um beobachten Ferne Welten zu beobachten, wie Sie passieren vor Ihren Eltern-stars — was ist bekannt als ein transit. Diese Kreuzungen leicht blockieren das Licht von dem Stern, was zu einem kleinen Sprung in der Helligkeit gemessen werden können, von der Erde aus. NASA TESS Raumschiff, das bereits im orbit um die Erde, sieht für Planeten dieser Art und Weise, wie der zukünftige James-Webb-Space-Teleskop. Eine andere Methode ist es, zu beobachten, wie die Gravitation eines Planeten wirkt sich auf seinen host-Stern. Obwohl Sie sind klein, Planeten können dazu führen, Ihre stars zu leicht wackeln — ein Zeichen Ihrer Anwesenheit.

Eine direkte Abbildung eines Exoplaneten, jedoch ist eine gewaltige Aufgabe, vor allem für diejenigen, die Größe der Erde. Diese Planeten sind sehr nah an Ihre übergeordneten stars, und erhalten Sie ertränkt sich in der Nähe von starlight. Zum Beispiel, einem entfernten, potentiell erdähnliche planet ist etwa 10 Milliarden mal schwächer Leuchten als die Sterne Sie umkreist. Also, um zum Bild diese Planeten direkt, Wissenschaftler ausstatten wird zukünftige Weltraumteleskope mit speziellen tools, blockieren, verringern oder ein Stern das Licht.

Zum Glück haben Astronomen arbeiten auf genau das. Ein Konzept ist bekannt als eine coronograph, ein optisches Gerät befestigt werden kann, um Teleskope zu unterdrücken, das Licht von einem Stern mit Spiegel, wodurch es einfacher, um zu sehen, den Planeten, die in der Nähe lauern. Teleskope auf der Erde und im Weltraum gewesen ausgestattet mit coronagraphs zur Erforschung der Sonne, aber so ein high-Kontrast-instrument zu blockieren, die Licht von Fernen Sternen, ist noch nicht vollständig erprobt im Weltall noch. Die NASA plant derzeit zeigen diese Technologie zum ersten mal auf einem seiner kommenden Weltraum-Teleskope, WFIRST — ein Schritt, der National Academies empfiehlt.

Aber es gibt eine andere option neben einem coronograph. Astronomen begierig zu versuchen, etwas bekannt als eine starshade. Es ist eine große Blume-förmige Struktur, die Fliegen in der Vorderseite des Teleskops, die Blockierung der Licht von einem Stern durch einen Schatten wirft. “Keiner der starlight landet in Ihrem Teleskop, aber das Licht von den Planeten betreten würde, in Ihrem Teleskop”, sagt Gaudi.

diese Technologie ist ziemlich kompliziert

Aber das problem ist, dass diese Technologie ist ziemlich kompliziert. Eine starshade Fliegen müssten rund 100.000 Kilometer von einem Weltraumteleskop — sehr genau — richtig zu blockieren das Licht von einem Fernen Stern. Und wie der coronograph, die starshade ist nicht eine voll ausgereifte Technologie noch nicht. Darüber hinaus sind viele der vorgeschlagenen Teleskope, die den Astronomen bauen möchte, Exoplaneten direkt abzubilden wäre riesig und schwer. Zum Beispiel, ein Konzept im Rahmen der Studie in dem moment, genannt LUVOIR, würde Spiegel viel größer als der des JWST.

Jede direct-imaging telescope Projekte Kosten Milliarden von Dollar, um zu starten, und das kann schwierig für den Kongress zu schlucken, vor allem angesichts der Verzögerungen und Kostenüberschreitungen des JWST. Inzwischen ist die Trump-administration hat bereits vorgeschlagen, die Aufhebung der WFIRST Teleskop, das würde helfen, testen Sie die coronograph Technologie, unter Berufung auf Mehrkosten für das Projekt. Aber Exoplaneten, die Astronomen sagen, Sie sind optimistisch, dass ein großes Projekt dieser Art passieren könnte, irgendwann. “Ich denke, es ist ein ehrgeiziges, aber erreichbares Ziel, im Vergleich zu dem, was wir bereits getan habe, wie die Landung der ersten Menschen auf dem Mond”, sagt Kreidberg. “Das ist etwas, das innerhalb unserer Reichweite.”

Gaudi versteht sich auch auf die Herausforderungen im Zusammenhang mit immer etwas wie dies geschehen soll. Aber der Bericht war lediglich dazu dienen, zu reflektieren, was die Exoplaneten Gemeinde hofft, zu erreichen. Bald werden Wissenschaftler kommen zusammen, um zu priorisieren, welche Arten von Missionen der NASA sollte, als Teil eines riesigen Aufwand bekannt als der dekadische Umfrage. Diesen Bericht betrachten finanziellen Realitäten bei der Empfehlung welche Missionen zu verfolgen.

Aber Gaudi hofft, dass der Gesetzgeber in der Lage sein kann, um zu sehen, die Bedeutung einer ehrgeizigen mission wie diese. “Diese Missionen sind nicht out of the box in Bezug auf unsere finanzpolitischen Möglichkeiten”, sagt er. “Es ist einfach etwas, das wir haben, zu wählen, zu tun. Wir denken, die Zeit ist sehr reif für gehen und tun dies jetzt, und wir hätten die Antwort auf diese sehr gute Frage, die in der nächsten generation.”