NASA oznámila nástupcu teleskopu Jamesa Webba: Špecializuje sa na hľadanie života mimo Zeme

Habitable Worlds Observatory bude mať zrkadlo približne rovnakej veľkosti ako vesmírny teleskop Jamesa Webba, ale bude detekovať predovšetkým svetlo vo viditeľnej oblasti, takže bude vhodné na hľadanie známok života na exoplanétach podobných Zemi. Nový teleskop by mal byť hotový okolo roku 2040, ak sa aj politici posnažia.

V decembri 2021 NASA vypustila vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST) smerom k Lagrangeovmu bodu 2, vzdialenému 1,5 milióna kilometrov od Zeme, a v júni boli z tohto historicky najcitlivejšieho vesmírneho teleskopu zhotovené prvé vedecké fotografie. Vytvorenie teleskopu za desiatky miliárd dolárov, na ktorom sa pracovalo takmer 30 rokov, bolo na pomery americkej vesmírnej agentúry veľkým počinom a za posledných šesť mesiacov už významne prispelo k nášmu poznaniu vesmíru. Ako však informoval časopis Science, NASA teraz plánuje ďalší krok v projekte, ktorý je ešte ambicióznejší ako James Webb.

O týchto plánoch, ktoré sú ešte len v počiatočnom štádiu, hovoril Mark Clampin, vedúci oddelenia astrofyziky vesmírnej agentúry, na nedávnom stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti, kde sa podelil o niektoré podrobnosti o Habitable Worlds Observatory (HWO). Ako naznačuje názov projektu, hlavnou úlohou nového teleskopu bude skúmať exoplanéty v blízkosti Zeme, o ktorých sa predpokladá, že sú vhodné pre život, a jeho prevádzka bude veľmi odlišná od prevádzky Jamesa Webba.

Zatiaľ čo JWST detekuje svetlo v infračervenej oblasti, HWO bude zisťovať viditeľné svetlo v ultrafialovej aj infračervenej oblasti, takže bude "vidieť" vesmír podobným spôsobom ako Hubble. Hlavným rozdielom oproti veteránovi vesmírnych teleskopov je, že hlavné zrkadlo HWO bude mať približne rovnakú veľkosť ako zrkadlo Jamesa Webba, ktorého priemer minimálne šesť metrov mu umožní robiť oveľa detailnejšie snímky.

Myšlienku nového vesmírneho teleskopu predložila skupina významných amerických astronómov, ktorí v roku 2021 uverejnili dokument, v ktorom stanovili kľúčové úlohy na nasledujúcich desať rokov. Jednou z hlavných priorít bolo, aby NASA obnovila program Veľkého observatória, ktorého súčasťou bol pred tromi desaťročiami Hubblov vesmírny teleskop. Výbor nakoniec dospel k záveru, že navrhovaný teleskop by sa dal postaviť za približne 11 miliárd dolárov, čo je len o málo viac ako James Webb.

HWO bude čerpať aj z konštrukcie vesmírneho teleskopu LUVOIR, na obrázku.

NASA/GSFC

​V HWO odborníci v podstate spojili dva návrhy NASA, HabEx a LUVOIR, ktoré majú dva veľmi odlišné prístupy. Prvým je relatívne menší vesmírny teleskop so štvormetrovým monolitickým zrkadlom, ktorý by mal aj robotický "filter hviezdneho svetla", ktorý by teleskopu pomohol blokovať svetlo hviezd. Na druhej strane, LUVOIR by mal oveľa väčšie zrkadlo, dlhé až 15 metrov, zložené z niekoľkých menších jednotiek podobne ako James Webb, ale na rozdiel od HabEx by nebol určený špeciálne na hľadanie exoplanét. HWO využíva obe myšlienky, pretože zrkadlo nového teleskopu bude skutočne zložené z niekoľkých menších zrkadiel a prístroj bude obsahovať aj zariadenie, ktoré zabezpečí, aby svetlo z hviezd pozorovaných planét nerušilo výskum.

Mark Clampin zdôraznil, že teleskop sa bude vyvíjať s použitím konzervatívneho prístupu, aby sa predišlo chybám, ktoré viedli k tomu, že James Webb bol oveľa drahší a výrazne sa oneskoril oproti pôvodnému plánu. V tomto duchu sa budú využívať najmä existujúce alebo vyvíjané technológie, pretože jedným z hlavných problémov JWST bolo, že bol postavený s použitím viacerých nevyskúšaných riešení. Je však jasné, že HWO nebude pre NASA prechádzkou ružovou záhradou; jednou z hlavných výziev bude to, že hoci sa na Jamesovi Webbovi úspešne použili segmentové zrkadlá z viacerých kusov, nový teleskop bude pracovať vo viditeľnom svetle, takže jednotlivé zrkadlové prvky sa budú musieť nastaviť oveľa presnejšie - s presnosťou na jeden pikometer, čo je jedna milióntina milióntiny metra.

HWO nebude prvým prístrojom, ktorý bude používať takýto prístroj na vylučovanie svetla hviezd, pretože rímske observatórium Nancy Grace, ktorého štart je naplánovaný na rok 2027, bude tiež vybavené takýmto zariadením, ale zatiaľ čo prístroj vesmírneho teleskopu na štúdium exoplanét a temnej energie bude schopný odfiltrovať svetlo len z hviezd 100 miliónov krát jasnejších ako jeho planéta, HWO si bude musieť poradiť s hviezdami 10 miliárd krát jasnejšími.

Podľa Clampina je jednou z najzaujímavejších vecí na novom teleskope to, že už teraz je špeciálne navrhnutý tak, aby sa dal vylepšiť a dokonca modernizovať pre budúce robotické misie. To znamená nielen to, že HWO by mohol zostať v prevádzke celé desaťročia, ale aj to, že by postupom času mohol poskytovať astronómom čoraz kvalitnejšie údaje.

Ako uvádza Science, realizácia bude do veľkej miery závisieť od politikov. Minulý mesiac americký Kongres stanovil tohtoročné financovanie astrofyzikálnej divízie NASA na 1,51 miliardy dolárov, čo predstavuje 4 percentné zníženie rozpočtu v porovnaní s rokom 2022. Clampin tvrdí, že v krátkodobom horizonte to nebude problém, pretože prerozdelením predtým pridelených zdrojov môžu začať pracovať na štúdiách o prínosoch jednotlivých plánov, ale nakoniec budú musieť presvedčiť zástupcov o potrebe projektu, aby sa stal teleskop HWO realitou.