허블 우주 망원경은 28 년 동안 우주에 있었으며 인류가 촬영 한 우주에서 가장 아름답고 과학적으로 중요한 이미지를 만들어 냈습니다. 하지만 허블이 늙어 가면 더 이상 우리와 함께하지 않을 것입니다.
NASA의 James Webb 우주 망원경은 테스트의 마지막 단계에 있으며 WFIRST는 날개를 기다리고 있습니다. 작품에 우주 망원경이 더 많고 현재 디자인에 포함 된 4 가지 강력한 악기 세트가 다음 십년 조사의 일부가 될 것이며 우주에 관한 가장 근본적인 질문에 답하는 데 도움이 될 것입니다.
제임스 웹 우주 망원경은 아직 우주에 도달하지 못했으며 현재 테스트를 거치면서 더 많은 지연이있을 수 있음을 알고 있습니다. 이 비디오를 녹화 할 때는 2020 년 5 월처럼 보이지만 늦게 나타날 것입니다.
그리고 국립 정찰 사무소가 더 이상 필요로하지 않는 구형 허블 급 망원경으로 만들어진 광각 적외선 우주 망원경 인 WFIRST가 있습니다. 백악관은이를 취소하고 의회는이를 저장하고 NASA는 그 일부를 건설하고있다. 지연이 더 심하지 않다고 가정하면 2020 년대 중반에 출시를 검토하고 있습니다.
나는 실제로 초 망원경에 관한 에피소드를 만들었고 James Webb와 WFIRST에 대해 이야기 했으므로 관측소에 대해 더 자세히 알고 싶다면 먼저 확인하십시오.
오늘 우리는 차세대 망원경을보기 위해 미래로 나아가려고합니다. 다음에 오는 망원경 이후에 발사 된 망원경 후에 발사 될 수있는 것.
이 미션에 대해 파고 들기 전에 십진수 설문에 대해 이야기해야합니다. 이 보고서는 미국 국립 과학 아카데미 의회 및 NASA에서 작성한 보고서입니다. 그것은 본질적으로 과학자들로부터 NASA에 이르기까지 자신의 과학 분야에서 가장 큰 질문을 정의하는 위시리스트입니다.
이를 통해 의회는 예산과 NASA를 배정하여 가능한 많은 과학 목표를 달성하는 데 도움이되는 사명 아이디어를 개발할 수 있습니다.
이 조사는 10 년에 한 번씩 실시되어 지구 과학, 행성 과학 및 천체 물리학위원회를 구성합니다. 그들은 아이디어를 제시하고, 논쟁하고, 투표하며, 향후 10 년 동안 과학 우선 순위를 정의 할 일련의 권고에 동의합니다.
우리는 현재 2013-2022 Decadal Survey 기간에 있습니다. 따라서 몇 년 안에 다음 설문이 예정되어 있으며 2023-2032 년부터 임무를 정의 할 것입니다. 먼 미래처럼 들리지만 실제로 밴드를 다시 연결하기에는 시간이 부족합니다.
관심이 있으시면 지난 10 년 간 설문 조사에 대한 링크를 드리겠습니다.이 문서는 흥미로운 문서이며 임무가 어떻게 구성되는지 더 잘 이해할 수 있습니다.
우리는 여전히 최종 문서에서 몇 년 떨어져 있지만, 차세대 우주 망원경을위한 계획 단계에 진지한 제안이 있습니다. 그들에 대해 이야기합시다.
HabEx
우리가 살펴볼 첫 번째 임무는 HabEx 또는 Habitable Exoplanet Imaging Mission입니다. 이것은 다른 별을 공전하는 행성을 직접 촬영하는 우주선입니다. 뜨거운 목성에서 초 지구에 이르기까지 모든 종류의 행성을 목표로 할 것이지만, 주요 목표는 지구와 같은 외계 행성을 촬영하고 대기를 측정하는 것입니다.
즉, HabEx는 다른 별을 공전하는 행성에서 생명의 신호를 감지하려고 시도합니다.
이를 위해 HabEx는 별의 빛을 차단해야 주변의 희미한 행성이 많이 드러날 수 있습니다. 이를 수행하는 방법은 한두 가지가 있습니다.
첫 번째는 코로나 그래프를 사용하는 것입니다. 이것은 망원경 내부에있는 작은 점으로, 별 앞에 위치하고 빛을 차단합니다. 망원경을 통과하는 나머지 빛은 별 주변의 희미한 물체에서 비롯되며 기기의 센서로 이미지를 촬영할 수 있습니다.
망원경에는 희미한 행성이 보일 때까지 조정하고 조정할 수있는 특수한 변형 가능한 거울이 있습니다.
다음은 유럽 남부 관측소의 초대형 망원경에서 사용중인 코로나 그래프의 예입니다. 중앙 별이 숨겨져있어 주위에 희미한 먼지 디스크가 보입니다. 다음은 별 궤도를 도는 갈색 왜성에 대한 직접적인 이미지입니다.
그리고 이것은 제가 지금까지 본 것 중 가장 극적인 비디오 중 하나입니다. HR 8799를 중심으로 4 개의 목성 크기의 세계가 공전합니다. 약간의 트릭입니다. 연구원들은 관측 사이에서 행성의 움직임을 애니메이션했습니다. 여전히 와우.
빛을 차단하는 두 번째 방법은 별 모양을 사용하는 것입니다. 이것은 바람개비처럼 보이는 완전히 별개의 우주선입니다. 망원경에서 수십만 킬로미터 떨어져 날아가고 완벽하게 배치되면 중심 별의 빛을 차단하는 동시에 행성의 빛이 가장자리에서 새어 나옵니다.
Starshade의 속임수는 꽃잎입니다. 연약한 가장자리를 만들어 희미한 행성의 광파가 덜 구부러집니다. 이것은 행성을 드러 낼 가장 좋은 기회를 가져야 할 매우 어두운 그림자를 만듭니다.
대부분의 임무와는 달리, 이와 같은 Starshades는 우주의 모든 관측소에서 사용할 수 있습니다. 따라서 Hubble, James Webb 또는 기타 관측소는이 계측기를 활용할 수 있습니다.
우리는 항상 상황이 정렬되어 있기 때문에 통과 또는 방사형 속도 방법을 사용하여 행성의 일부만 볼 수있는 방법에 대해 불평했습니다. 그러나 HabEx와 같은 임무를 수행하면 모든 구성에서 행성을 방향으로 볼 수 있습니다.
이 주요 임무 외에도 HabEx는 초기 우주 관찰, 초신성 폭발 전후의 가장 큰 별의 화학 물질 연구와 같은 다양한 천체 물리학에도 사용됩니다.
스라소니
다음으로 Lynx는 NASA의 차세대 X- 선 망원경이 될 것입니다. 놀랍게도, 그것은 약어가 아니며 단지 동물의 이름을 따서 명명되었습니다. Lynxes는 다양한 문화에서 사물의 본질을 볼 수있는 초자연적 인 능력을 가진 것으로 생각되었습니다.
X 선은 전자기 스펙트럼의 가장 높은 끝에 있으며 지구 대기에 의해 차단되므로이를 볼 수있는 우주 망원경이 필요합니다. 현재 NASA는 Chandra X-ray Observatory를 보유하고 있으며, ESA는 2028 년 발사 예정인 ATHENA 임무를 수행하고 있습니다.
Lynx는 James Webb Space Telescope의 파트너 역할을하여 관측 가능한 우주의 가장자리를 들여다 보면서 1 세대 초 거대 블랙홀을 밝혀 내고 시간이 지남에 따라 그 형성과 합병을 차트 화하는 데 도움을 줄 것입니다. 최초의 은하들이 모여 들면서 초기 우주 웹의 뜨거운 가스에서 방사능이 나오는 것을 볼 수 있습니다.
그런 다음 Chandra, XMM Newton 및 기타 X- 선 관측소가 펄서, 은하 충돌, 붕괴, 초신성, 블랙홀 등을 중심으로하는 물체의 종류를 검사하는 데 사용됩니다. 정상적인 별조차도 X 선 플레어를 방출하여 더 많은 정보를 알 수 있습니다.
우주 문제의 대부분은 백만 켈빈만큼 뜨거운 가스 구름에 위치합니다. 당신이 우주를 진정으로보고 싶다면 X- 레이로보고 싶을 것입니다.
X 선 망원경은 허블과 같은 가시 광선 관측소와 다릅니다. 엑스레이를 반사시키는 거울 만 가질 수는 없습니다. 대신, 방광 입사 미러를 사용하여 충돌 한 광자를 약간 방향을 바꾸어 탐지기로 퍼뜨릴 수 있습니다.
깔때기의 시작 부분 인 3 미터 외부 거울을 사용하면 16 배의 시야에서 50 ~ 100 배의 감도를 제공하여 찬드라보다 800 배 빠른 속도로 광자를 모을 수 있습니다.
무슨 말을해야할지 모르겠습니다. 괴물 엑스레이 천문대가 될 것입니다. 천문학 자들은 이것이 매우 좋은 아이디어라고 생각합니다.
기원 우주 망원경
다음으로, Origins Space Telescope 또는 OST. James Webb 및 Spitzer Space Telescope와 마찬가지로 OST는 우주에서 가장 멋진 물체를 관찰하도록 설계된 적외선 망원경이 될 것입니다. 하지만 더 커질 것입니다. 제임스 웹 (James Webb)은 6.5 미터의 기본 거울을 가지고 있지만 OST 미러는 9.1 미터입니다.
지구상에서 가장 큰 지상 망원경만큼 크지 만 우주에있는 망원경을 상상해보십시오. 우주에서.
크지 않고 차갑습니다.
NASA는 Spitzer를 5K까지 냉각 할 수있었습니다. 그것은 절대 영점보다 5도 높고 우주의 배경 온도보다 약간 더 따뜻합니다. 그들은 Origins를 4Kelvin으로 줄일 계획입니다. 별로 들리지 않지만 엔지니어링에 큰 어려움이 있습니다.
Spitzer와 마찬가지로 액체 헬륨으로 우주선을 냉각시키는 대신, 반사기, 라디에이터 및 장비 자체의 cryocooler와 함께 단계적으로 열을 제거해야합니다.
거대하고 차가운 적외선 망원경으로 Origins는 James Webb의 첫 은하 형성에 대한 관점을 넘어 설 것입니다. 천문학 자들이 암흑 시대라고 부르는 첫 번째 별이 형성되었던 시대를 살펴볼 것입니다.
행성계, 먼지 디스크의 형성을 볼 수 있고 생명체의 증거인 생체 서명을 찾는 다른 행성의 대기를 직접 관찰 할 수 있습니다.
우주에 대한 지식을 넓힐 수있는 세 가지 흥미로운 임무. 하지만 마지막으로 가장 크고 가장 야심 찬 망원경을 저장했습니다
루부 아르
LUVOIR 또는 Large UV / Optical / IR Surveyor. 제임스 웹 (James Webb)은 강력한 망원경이 될 것이지만, 처음에는 적색 편이 한 은하와 같이 우주에서 더 차가운 물체를 보거나 새로 운 행성계를 형성하도록 설계된 적외선 기기입니다. Origins Space Telescope는 더 나은 버전의 James Webb가 될 것입니다.
LUVOIR는 허블 우주 망원경의 진정한 후계자가 될 것입니다. 적외선, 가시 광선 및 자외선을 볼 수있는 거대한 도구입니다.
작품에는 두 가지 디자인이 있습니다. 팔콘 헤비 (Falcon Heavy)와 같은 대형 리프트 차량에서 8 미터 길이의 차량을 발사 할 수 있습니다. 그리고 15 미터 길이의 우주 발사 시스템을 사용하는 또 다른 디자인. 지구에서 가장 큰 망원경보다 50 % 더 큽니다. 허블은 2.6m에 불과합니다.
천문학 자들이 원하는 것을 관찰하기 위해 사용할 수있는 넓은 시야와 필터 및 도구 세트가 있습니다. 이전에 이야기했듯이 행성을 직접 관찰하고 별을 가릴 수있는 코로 노 그래프, 외계 행성에 어떤 화학 물질이 있는지 알아내는 분광기가 장착됩니다.
LUVOIR는 천문학 및 행성 과학 분야에서 천문학 자들이 발견 할 수있는 범용 기기가 될 것입니다. 그러나 그 기능 중 일부는 다음을 포함합니다 : 외계 행성을 직접 관찰하고 생체 서명을 찾아서, 뜨거운 목성에서 초 지구까지 모든 종류의 외계 행성을 분류합니다.
우리는 우주선이 없다면 태양계 내부의 물체를 더 잘 관찰 할 수있을 것입니다. LUVOIR는 아주 잘 보입니다. 예를 들어 다음은 LUVOIR의보기와 비교 한 Hubble의 Enceladus보기입니다.
그것은 허블보다 훨씬 작은 구조를보기 위해 우주 어디에서나 볼 수있을 것입니다. 첫 번째 은하와 첫 번째 별을보고 우주 전체의 암흑 물질 농도를 측정하는 데 도움이됩니다.
천문학 자들은 여전히 별이 충분한 질량을 모아 발화 될 때 어떤 일이 발생하는지 완전히 이해하지 못합니다. LUVOIR는 별 형성 지역을 조사하고 가스와 먼지를 들여다보고 별을 형성하는 가장 빠른 순간뿐만 아니라 행성을 도는 행성을 볼 것입니다.
천문학의 미래에 대해 완전히 그리고 완전히 흥분하게 되었습니까? 좋은. 그러나 나쁜 소식은 다음과 같습니다. 현실이이 환상과 일치 할 가능성은 거의 없습니다.
이달 초 NASA는이 우주 망원경을 사용하는 미션 플래너가 예산을 30 억에서 50 억 달러로 제한해야한다고 발표했다. 지금까지 플래너는 지침이 없었으며 과학을 수행 할 수있는 도구 만 설계해야했습니다.
엔지니어들은 HabEx, Lynx 및 OST에서 쉽게 50 억 달러를 넘을 수있는 미션 계획을 연구하고 있었고 LUVOIR에게는 200 억 달러를 훨씬 더 고려하고있었습니다.
의회가 NASA를 위해 놀랍도록 큰 예산을 책정했지만 우주국은 계획자들이 보수적이기를 원한다. 예산 초과와 제임스 웹 (James Webb)이 얼마나 오래 걸렸는지를 고려할 때 그리 놀라운 것은 아닙니다.
제임스 웹 (James Webb)은 원래 1 ~ 30 억 달러의 비용이 들었고 2007 년과 2011 년 사이에 출시 될 예정이었습니다. 이제 2020 년에 출시 될 것으로 보이며, 의회를 통과 한 예산이 80 억 달러로 책정 된 이후 비용은 여전히 컸습니다. 해야 할 일.
최근의 흔들림 테스트에서 엔지니어들은 망원경에서 흔들리는 와셔와 나사를 발견했습니다. 이것은 남은 부품이있는 IKEA 선반과 다릅니다. 이 조각들은 중요합니다.
WFIRST Telescope는 도마에서 저장되었지만 원래 예산 20 억 달러에서 39 억 달러로 추정됩니다.
이 망원경들 중 하나, 둘 또는 아마도 모든 망원경이 결국 건설 될 것입니다. 이것이 과학자들이 천문학에서 다음 발견을하는 데 가장 중요하다고 생각하지만 예산 전투, 비용 초과 및 타임 라인 연장에 대비하십시오. 2019 년에 모든 연구가 완료되면 더 잘 알게 될 것입니다.
2035 년에 4 대의 망원경이 제 시간에 예산에 맞춰 함께 우주로 날아가려면 일종의 엔지니어링 기적이 필요합니다. 계속 업데이트하겠습니다.
