NASA vybere k realizaci novou kosmickou observatoř

NASA vybrala šest návrhů astrofyzikálních projektů kosmických observatoří k dalšímu rozpracování. Navrhované mise budou studovat gama záření a rentgenové paprsky přicházející z kup galaxií a neutronových hvězd, stejně tak i infračervené záření galaxií v mladém vesmíru a atmosféry planet za hranicemi Sluneční soustavy. Vybrané návrhy – tři v rámci programu MIDEX (Medium-Class Explorer) a tři v programu Explorers Missions of Opportunity – se zaměřují na vědecké výzkumy a vývoj přístrojů, které zaplní vědecké „mezery“ ve velkých projektech NASA.

„Explorers Program přinese některé velmi kreativní myšlenky při návrzích misí a pomůže rozluštit některá tajemství vesmíru,“ říká Thomas Zurbuchen, vedoucí pracovník Science Mission Directorate ve Washingtonu. Návrhy byly vybrány na základě jejich potenciálního vědeckého přínosu a proveditelnosti vývojových plánů. Po koncepčních studiích a detailním vyhodnocení bude v roce 2019 jedna mise z obou typů programů vybrána k pokračování vývoje a následně k výrobě a startu. Vypuštění se předpokládá nejdříve v roce 2022. Na realizaci vybraných misí se počítá s finanční částkou 250 miliónů dolarů (nepočítaje v to vlastní start) v rámci programu MIDEX a s částkou 70 miliónů dolarů na misi v programu Explorers Mission of Opportunity. Vybranými projekty jsou:

Arcus X-ray

Jedná se o mřížkový spektrometr s vysokým rozlišením, který kombinuje rentgenovou optiku a mřížku k rozložení rentgenových paprsků na spektrum velmi podobně, jak optický hranol rozkládá sluneční světlo na jednotlivé barvy duhy. To umožní detailní studium horkých plynů, které jsou dominantní složkou obvyklé hmoty ve vesmíru, jejíž většina ještě nebyla prozkoumána. Observatoř Arcus X-ray bude měřit hmotnost a rychlost plynů urychlených působením gravitačních sil černých děr a zjišťovat, jak tento materiál ovlivňuje mateřskou galaxii a okolí. Družice bude rovněž studovat, jak hvězdy podobné Slunci vznikají a jak se vyvíjejí. Arcus X-ray bude provádět výzkum širokého spektra astrofyzikálních jevů – od nepatrných zrníček prachu až po největší černé díry v těch největších galaxiích ve vesmíru – to vše v oboru rentgenového záření.

Fast INfrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer (FINESSE)

FINESSE bude studovat procesy, které ovládají formování planety a globálního klimatu a zkoumat mechanismy, které určují chemické složení atmosféry a charakter jejího vývoje. Rovněž bude provádět tranzitní spektroskopii u nejméně 500 atmosfér exoplanet ve viditelném a infračerveném oboru spektra u planet od velikosti super-Zemí až po plynné obry typu sub-Neptunu.

Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer (SPHEREx): celooblohový spektrální průzkum

SPHEREx bude provádět celooblohový spektrální průzkum za účelem zkoumání počátků vesmíru, výzkumu vzniku a vývoje galaxií a rovněž zjišťování, zda planety obíhající kolem jiných hvězd než Slunce mohou na svém povrchu hostit život.

Compton Spectrometer and Imager Explorer (COSI-X)

COSI-X využívá přetlakový výškový atmosférický balón, který ponese dalekohled s širokým zorným polem zkonstruovaný k výzkumu gama záření o energiích 0,2 až 5 MeV, který bude provádět spektroskopii s vysokým rozlišením a rovněž bude měřit polarizaci. COSI-X bude mapovat gama paprsky mající původ v antihmotě v okolí centra Mléčné dráhy, stejně tak gama záření radioaktivních prvků nově vytvořených v pozůstatcích po hvězdných explozích.

Transient Astrophysics Observer on the International Space Station (ISS-TAO)

ISS-TAO je rentgenový detektor s širokým zorným polem, který by mohl být umístěn na palubu Mezinárodní kosmické stanice ISS a který bude pozorovat četné úkazy rentgenových záblesků souvisejících s kompaktními objekty. Primárním úkolem mise bude detekce rentgenového záření jako protějšku gravitačních vln vytvářených při splynutí neutronové hvězdy s černou dírou nebo s jinou neutronovou hvězdou. Dalším cílem výzkumu budou supernovy, neutronové hvězdy a záblesky rentgenového záření s vysokým rudým posuvem.

Contribution to ARIEL Spectroscopy of Exoplanets (CASE)

CASE představuje sadu detektorů pro senzor přesného navádění ARIEL. Bude pořizovat spektra stovek exoplanet typu teplých a horkých plynných obrů, typu Neptuna a super-Zemí obíhajících kolem hvězd různých spektrálních tříd. Pozorování těchto exoplanet nám umožní lépe porozumět raným obdobím vzniku planet a jejich atmosfér v průběhu nebulární fáze a následujících několika miliónů roků vývoje.

Zdroj: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-proposals-to-study-galaxies-stars-planets a https://www.cfa.harvard.edu/news/2017-26

autor: František Martinek