LUVOIR

 Ten artykuł dotyczy przyszłego wydarzenia. Informacje w nim zawarte mogą się zmienić wraz z pojawieniem się nowych faktów, a początkowe doniesienia mogą być niepewne. Ostatnie aktualizacje tego artykułu mogą nie odzwierciedlać najbardziej aktualnych informacji.
Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor
Ilustracja
Państwo

 Stany Zjednoczone

Zaangażowani

NASA, NASEM

Model satelity

wielozakresowy teleskop kosmiczny

Rakieta nośna

SLS Block 2 lub SpaceX Starship

Orbita (docelowa, początkowa)
Pozycja

Słońce-Ziemia L2

Czas trwania
Początek misji

2039 (proponowany)

Wymiary
Logo projektu

Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) – projekt koncepcyjny wielozakresowego teleskopu kosmicznego, rozwijany przez NASA.

Historia projektu

W styczniu 2016 r. zespół ekspertów rozpoczął prace nad projektem teleskopu kosmicznego, następcy teleskopu Hubble'a i (będącego wówczas jeszcze w trakcie konstrukcji) teleskopu Jamesa Webba. Zakończyły się one 26 sierpnia 2019 r. wydaniem raportu końcowego[1].

4 listopada 2021 r. National Academies of Sciences, Engineering and Medicine (NASEM) po raz siódmy w swojej historii opublikowała dokument, będący owocem setek sondaży, spotkań i paneli naukowych przeprowadzonych w ciągu kilku ostatnich lat[2]. Zarysowano w nim kierunki rozwoju nauki w dziedzinach astronomii i astrofizyki[3]. Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s zawiera propozycje głównych celów do osiągnięcia i projektów w tym pomocnych[4]. LUVOIR jest wiodącym z czterech projektów zaleconych do sfinansowania i realizacji.

Misja

Główne zadania teleskopu można ująć w trzech punktach[5]:

  1. Badanie egzoplanet i układów planetarnych.
  2. Głębsze zrozumienie historii Wszechświata od ery rejonizacji przez formację i ewolucję galaktyk po tworzenie się gwiazd i planet.
  3. Lepsze poznanie Układu Słonecznego.

LUVOIR będzie w stanie analizować skład atmosfery egzoplanet i wykrywać biosygnatury, takie jak CO, CO2, O2, O3, H2O czy CH4[6][7]. Różne charakterystyki (rozmiar, masa, gęstość) zaobserwowanych planet pozwolą na lepsze zrozumienie ewolucji systemów planetarnych włącznie z naszym[8].

Rozmiar zwierciadła i wysoka rozdzielczość pozwolą na zaobserwowanie mniejszych i ciemniejszych struktur kosmicznych, co pozwoli lepiej zrozumieć naturę ciemnej materii i jej rozmieszczenie w najbliższym otoczeniu. Możliwość studiowania rozmieszczenia i ruchów gwiazd na odległość sięgającą 10–25 megaparseków wzbogaci naszą wiedzę na temat ewolucji galaktyk. Spektroskopia w zakresie UV umożliwi studia nad przepływem gazu w przestrzeni międzygalaktycznej.

W zakresie światła widzialnego LUVOIR umożliwi obserwację planet zewnętrznych z rozdzielczością 25 km. Spektroskopia i wysokiej jakości obrazy obiektów wewnątrzsystemowych (księżyce, komety, asteroidy) oraz ciał z Pasa Kuipera pomogą nam zrozumieć, jak uformował się nasz system.

Budowa

Porównanie wielkości zwierciadeł teleskopów kosmicznych

Raport końcowy ekspertów z sierpnia 2019 r. proponuje dwie alternatywne konstrukcje – obie oparte na projekcie teleskopu Webba – z osłoną słoneczną i składanym głównym zwierciadłem[9]:

  1. LUVOIR-A – zwierciadło główne o średnicy 15 m. Zaletą tej konstrukcji jest wysoka jakość obrazu i szerokie pole widzenia. Wyposażony zostanie w 4 serwisowalne przyrządy naukowe.
  2. LUVOIR-B – 8 m średnicy głównego zwierciadła. Ta architektura ułatwia wysokokontrastowe obserwacje egzoplanet. W tej wersji planowane są 3 instrumenty naukowe.

W obu przypadkach układ optyczny będzie trójzwierciadlanym anastygmatem[10].

Proponowane instrumenty naukowe[5][11]:

  1. ECLIPS (Extreme Coronagraph for Living Planetary Systems) – koronograf pozwalający na obserwacje planet orbitujących wokół gwiazd jaśniejszych od nich do 1010 razy[2]. Będzie pracował w trzech zakresach: bliskim nadfiolecie (200–400 nm), widzialnym (400–850 nm) i bliskiej podczerwieni (850–2000 nm).
  2. High Definition Imager (HDI) – dwukanałowy układ obrazujący o polu widzenia 2×3 minuty kątowe. Kanał UVIS będzie dokonywał obserwacji w zakresie ultrafioletu i widzialnym (200–950 nm), a kanał NIR w bliskiej podczerwieni (800–2500 nm).
  3. LUMOS (LUVOIR Ultraviolet Multi Object Spectrograph) – spektrograf zdolny do jednoczesnej obserwacji wielu obiektów w zakresie od ultrafioletu do światła widzialnego (100–1000 nm). Następca zamontowanego w teleskopie Hubble'a Hubble Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS).
  4. POLLUX – spektropolarymetr przeznaczony do pracy w zakresie ultrafioletu (97–390 nm). Jest to instrument projektowany przez europejskie konsorcjum złożone z 154 naukowców i inżynierów, pochodzących z 67 instytutów w 13 krajach pod egidą Francuskiej Agencji Kosmicznej CNES. Instrument ten jest przeznaczony do architektury A[12].

Projekt przewiduje możliwość serwisowania urządzeń, włącznie ze sprowadzeniem ich na Ziemię w celu rozbudowy i unowocześnienia. Niewykluczone jest, że budowa teleskopu odbędzie się na orbicie ziemskiej[13].

Szacowany koszt projektu to ok. 17 miliardów $[14].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ LUVOIR [online], asd.gsfc.nasa.gov [dostęp 2022-02-06] .
  2. ↑ a b New Report Charts Path for Next Decade of Astronomy and Astrophysics; Recommends Future Ground and Space Telescopes, Scientific Priorities, Investments in Scientific Community [online], www.nationalacademies.org, 4 listopada 2021 [dostęp 2022-02-06] .
  3. ↑ RossellaR. Spiga RossellaR., Undici miliardi di dollari per l’erede di Hubble [online], MEDIA INAF, 19 listopada 2021 [dostęp 2022-02-06]  (wł.).
  4. ↑ National Academies ofN.A. Sciences National Academies ofN.A., Engineering, Medicine, Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s, Washington, DC: The National Academies Press, 2021, DOI: 10.17226/26141, ISBN 978-0-309-46586-1 [dostęp 2022-02-06]  (ang.).
  5. ↑ a b Science [online], asd.gsfc.nasa.gov [dostęp 2022-02-06] .
  6. ↑ Rebecca Trager2018-03-07T14:36:00+00:00, Searching for the chemistry of life on exoplanets [online], Chemistry World [dostęp 2022-02-06]  (ang.).
  7. ↑ MeghanM. Bartels MeghanM., Meet LUVOIR, which might become one of NASA's next big space telescopes [online], Space.com, 2 marca 2020 [dostęp 2022-02-06]  (ang.).
  8. ↑ NASA LUVOIR - teleskop kosmiczny jakiego jeszcze nie było [online], 18 kwietnia 2020 [dostęp 2022-02-06]  (pol.).
  9. ↑ Major endorsement for new space mission to find ‘Earth 2.0’ [online], le.ac.uk [dostęp 2022-02-06]  (ang.).
  10. ↑ Design [online], asd.gsfc.nasa.gov [dostęp 2022-02-06]  (ang.).
  11. ↑ Jason E.J.E. Hylan Jason E.J.E. i inni, The Large UV/Optical/lnfrared Surveyor (LUVOIR): Decadal Mission Concept Study Update, 2019 IEEE Aerospace Conference, marzec 2019, s. 1–15, DOI: 10.1109/AERO.2019.8741781 [dostęp 2022-02-06] .
  12. ↑ NASA, LUVOIR Interim Report [online], 26 sierpnia 2019, rozdz. 10, s. 2  (ang.).
  13. ↑ KevinK. Heng KevinK., Bradley M.B.M. Peterson Bradley M.B.M., NASA's Next Great Eye on the Sky, „American Scientist”, 6 sierpnia 2018 [dostęp 2022-02-06]  (ang.).
  14. ↑ NASA już planuje budowę kolejnego wielkiego teleskopu kosmicznego [online], KopalniaWiedzy.pl [dostęp 2022-02-06]  (pol.).

Bibliografia

  • oficjalna strona
  • raport zespołu
  • raport końcowy
  • LUVOIR na Twitterze
  • Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s