Космический телескоп NASA Джеймса Уэбба был запущен с десятилетним опозданием и превышением бюджета на $10 млрд, но, наконец, это произошло. Теперь, когда телескоп находится в космосе, что ждет астрофизику за пределами земной поверхности? Вот 5 будущих миссий, о которых стоит задуматься.
Nancy Grace Roman Telescope
Этот телескоп, названный в честь первого главного астронома NASA Нэнси Грейс Роман, первоначально назывался Широкопольным инфракрасным космическим телескопом (Wide-Field Infrared Space Telescope) или WFIRST. Его основная цель – картирование больших участков Вселенной для изучения темной энергии.
Телескоп, запуск которого ожидается в 2027 году, будет исследовать миллионы галактик, создавая карту наших космологических окрестностей. Астрономы надеются использовать расположение галактик для исследования эволюции черной энергии. В качестве бонуса прибор также будет использовать гравитационное микролинзирование – крохотные изменения в фоновом свечении звезд – для потенциального выявления миллионов экзопланет.
LUVOIR
Космический телескоп Джеймс Уэбб – это как усовершенствованная версия космического телескопа Хаббла. Он настолько велик, что даже не помещается в обтекатель одной ракеты без сложного складывания зеркальных сегментов, напоминающего оригами. Large Ultraviolet/Optical/Infrared Surveyor (LUVOIR) еще больше, диаметр его зеркала составляет более 15 м. Астрономы надеются, что этот телескоп общего назначения сможет решить целый ряд астрономических научных задач, таких как наблюдение облачных вершин Юпитера с разрешением 25 км и поиск биосигнатур в атмосферах других планет
LUVOIR находится лишь на стадии проектирования и конкурирует с другими обсерваториями за приоритетное финансирование. Но если проект будет реализован, мегакосмический телескоп будет запущен в 2030 годах.
HabEx
Поиск подходящих для жизни планет – достаточно актуальная тема в астрономии. Открытие Земли 2.0 стало бы золотой жилой, помогло бы нам понять, насколько распространена жизнь во Вселенной, и, возможно, даже стало бы предвестником открытия, что мы не одиноки. Для этого астрономы ищут близкие копии Земли – планеты с массой и составом, схожим с нашим родным миром, вращающиеся вокруг солнцевидных звезд на расстоянии, достаточном для существования жидкой воды. Но найти планету – это только начало, нам нужно изучить ее атмосферу в поисках биосигнатур – химических побочных продуктов жизни. Например, большое количество кислорода может свидетельствовать о том, что на планете идет активный фотосинтез, а большое количество метана может показать нам, что там есть бактериеподобные организмы.
Миссия Habitable Exoplanet Imaging Mission (HabEx) надеется сделать это. Несмотря на то, что ее финансирование также находится в стадии конкуренции, сторонники проекта надеются запустить HabEx в 2035 году. Что делает HabEx блестящим, так это его звездная тень – массивный летающий диск, блокирующий свет отдельных звезд, позволяя телескопу получать прямые изображения экзопланет.
LISA
Космическая лазерная интерферометрическая антенна (LISA) – это космическая гравитационно-волновая обсерватория. Возглавляемая Европейским космическим агентством, она будет нацелена на источники гравитационных волн, которые не могут быть обнаружены наземными детекторами, например, сталкивающиеся сверхмассивные черные дыры и слияние компактных объектов в нашей галактике. LISA будет состоять из трех спутников, которые будут вращаться вокруг Солнца на расстоянии около 2,5 млн км друг от друга.
Постоянно перекидывая лазеры между собой, спутники смогут измерять любые незначительные изменения расстояния между ними, особенно если к ним идут гравитационные волны. Запуск обсерватории намечен на 2034 год.
DARE
Было время до появления звезд. Первые несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва были названы «темными веками». Эта эпоха не наблюдалась ни одним телескопом… потому что было темно. Но сквозь эту темноту плыли нити нейтрального водорода. Нейтральный водород излучает очень специфический свет с длиной волны точно 2,1 см. Это излучение проплыло сквозь Вселенную за все эти эоны, и сегодня, через 13 млрд лет, изменило длину волны на 2 м. Это радиодиапазон, что означает, что любые попытки обнаружить этот вид излучения подавляются нашим земным радиодиапазоном. Вот здесь и приходит на помощь проект Dark Ages Radio Explorer (DARE).
На данном этапе DARE находится в стадии проектирования, и сторонники проекта надеются запустить его в ближайшие несколько лет. Это относительно простая обсерватория, по сути, автомобильная антенна в космосе, но ее местонахождение будет уникальным: она будет вращаться вокруг Луны. Дальняя сторона Луны – единственное известное место во внутренней части Солнечной системы, где нет радиопомех, создаваемых человеком. Это самое тихое место поблизости, и лучшее место для охоты за космическими «темными веками».