Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nový výkonný kosmický teleskop by mohl pomoci najít odpověď na otázku, zda jsme (či nejsme) ve vesmíru sami. NASA se už nyní připravuje na svou novou vlajkovou misi, která přijde po Teleskopu Nancy Grace Roman (start zatím naplánován na rok 2027). Návrh teleskopu Habitable Worlds Observatory (zkráceně HWO) vychází ze dvou dřívějších návrhů misí označovaných LUVOIR (Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor) a HabEx (Habitable Exoplanets Observatory) bývá někdy označován také jako „Super Hubble“. Pokud se dočká realizace, bude schopen přímého zobrazení exoplanet o velikosti naší Země. S využitím ultrapřesné optiky a zrcadla o velikosti, toho, kterým disponuje Teleskop Jamese Webba, by HWO mohl důkladně prostudovat atmosféry těchto světů a pátrat v nich po stopách života.
„Je to první observatoř skutečně navržená na charakterizaci exoplanet jakožto komplexních světů a ne jen k jejich objevování,“ vysvětluje Giada Arney, členka týmu START, který posuzuje vědecké úkoly mise HWO z Goddardova střediska a dodává: „To je pro mne, jakožto planetoložku, opravdu fascinující.“ Nebude to však pouze hledač života. HWO bude navržen tak, aby fungoval jako víceúčelová observatoř podobně jako Hubble nebo JWST. Teleskop má studovat procesy, které pohání růst galaxií, mohl by vystopovat původ prvků a molekul v mladém vesmíru. Posloužil by také ke sledování světů nám mnohem bližších.
„Jsem nadšena možností pozorování oceánských světů ve Sluneční soustavě jako je neptunův měsíc Triton, nebo jupiterova Europa,“ říká Lynnae Quick, planetoložka z Goddardova střediska se specializací na oceánské světy a dodává: „HWO může být nástrojem, který nám pomůže lépe porozumět cyklu těkavých látek na Tritonu s tím, jak se mění tamní období.“ Stavba kosmické observatoře nové generace, která by pátrala po životě a rozšiřovala chápání vesmíru však bude náročný a drahý projekt. Start teleskopu se nedá čekat před začátkem 40. let. Ale čekání by mělo stát za to.
Náhledový obrázek dnešního článku rozhodně nepředstavuje konečnou podobu observatoře. Nikdo totiž neví, jak bude HWO nakonec vypadat, protože návrh teleskopu je zatím ve fázi časných návrhů. Některé základní požadavky však již existují a děkovat v tomto případě můžeme studii od amerických akademiků, která doporučuje agentuře NASA, na co by se měla v dalším desetiletí zaměřit. HWO má disponovat zrcadlem o velikosti srovnatelné se zrcadlem na JWST. Ostatně i umístnění teleskopu bude stejné – librační bod L2 soustavy Slunce – Země ve vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů od Země směrem dále od Slunce.
Stejně jako legendární Hubble má být teleskop HWO servisovatelný. To znamená, že budoucí astronauti by se k němu mohli vypravit za účelem oprav a vylepšení. Také v další věci panuje podobnost s Hubblem. HWO má sbírat světlo na kratších vlnových délkách viditelného a ultrafialového záření, kde bývají určité biosignatury výraznější. Kratší vlnové délky také nejlépe fungují na klíčové technologii pro pozorování exoplanet – koronografu. Tato zařízení slouží k blokování svitu hvězd, aby odhalily slabší blízké objekty. Bez koronografu je to podobné, jako kdybyste se snažili pozorovat světlušku vedle světlometu. Spatření menších exoplanet (třeba o velikosti Země) by vyžadovalo nejpokročilejší koronograf všech dob.
„Potřebujeme koronograf, který je tisíckrát schopnější než nejlepší dosavadní kosmické koronografy,“ popisuje Giada Arney a dodává: „Kromě toho potřebujeme optický systém, který bude naprosto mimořádně stabilní.“ Technologický demonstrátor koronografu pro HWO má letět na výše zmíněném Teleskopu Nancy Grace Roman. Než aby blokoval světlo hvězdy diskem, využije koronograf na Nancy Grace Roman Space Telescope sérii zrcadel a masek, která oddělí světlo exoplanety od světla hvězdy. Tato zrcadla budou ovládána tak přesně, že bude možné jejich pozici upravit na vzdálenost menší, než je průměr vlákna DNA.
Tohle přirovnání zní zcela mimořádně, ovšem požadavky na optiku pro koronograf na HWO jsou ještě přísnější. Vyžadují totiž schopnost korekce v řádu desítek pikometrů (1 pikometr je 10−12 neboli biliontina metru), což je méně než průměr atomu! HWO má prozkoumat atmosféry nejméně 25 potenciálně obyvatelných světů, ve kterých bude pátrat po biosignaturách, které by mohly naznačovat přítomnost života. Detekce biosignatur však vyžaduje kontext, aby bylo možné vyloučit zmatení neživými procesy. Mezi klíčové biosignatury, po kterých bude HWO pátrat, patří kyslík, ozon a metan, přičemž se zvažují i další látky. Vědci budou muset aplikovat své znalosti o planetách a měsících v naší Sluneční soustavě, aby mohli interpretovat podmínky na exoplanetách, které HWO prozkoumá.
„Tento typ „základní pravdy“ je velmi důležitý, když pátráme po životě,“ říká Lynnae Quick a dodává: „Abychom pochopili, jak mohou být možnosti existence života na exoplanetách podobných Zemi ovlivněny geologickými procesy na jejich povrchu, musíme nejprve pochopit, jak tyto procesy na Zemi (a potenciálně obyvatelných tělesech v naší Sluneční soustavě, jako jsou Europa, Mars a Titan) ovlivnily v průběhu času jejich vhodnost pro život.“ Práce na konceptu HWO je rozdělena mezi dva týmy – START (Science, Technology, Architecture Review Team), který se zaměřuje na vědecké úkoly mise a TAG (Technical Assessment Group), který pracuje na technických požadavcích.
V žargonu NASA je projekt v předformulační fázi. Kancelář projektu v centrále NASA by mohla být založena ještě tento rok, čímž se HWO posune do pre-fáze A. Projekt bude potřebovat řadu let k tomu, aby technologie potřebné pro HWO dozrály na potřebnou úroveň a teleskop byl připraven ke startu. Ovšem jednoho dne (v ne až tolik vzdálené budoucnosti) by nová observatoř mohla zaměřit svůj zrak na hvězdný systém ne nepodobný tomu našemu a třeba zachytí první stopy života na jiném kosmickém tělese.
Přeloženo z:
https://www.planetary.org/
autor: Dušan Majer
Převzato z Kosmonautix.cz, upraveno
