Les astronomes américains veulent un télescope géant pour chasser de nouvelles planètes semblables à la Terre

Observatoire international des TMT

Tous les 10 ans, des astronomes et astrophysiciens américains publient un nouveau rapport pour guider la prochaine décennie de recherche en astronomie et en astrophysique. Aujourd'hui, les Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine ont publié la dernière, définissant une nouvelle trajectoire pour l'exploration spatiale moderne.

Doublé Astro2020 , l'enquête décennale s'appuie sur des centaines de livres blancs et sur plusieurs années de délibérations de plus de 13 sous-panels. Le rapport de 600 pages identifie trois priorités scientifiques clés pour la prochaine décennie et plaide pour que les États-Unis investissent dans deux projets majeurs : le télescope géant de Magellan et le télescope de trente mètres. Le rapport indique que sans un investissement fédéral américain majeur, les deux projets semblent susceptibles d'échouer, mais il ne dit pas combien de nouveaux investissements seraient nécessaires.

Gabrielle González , professeur de physique et d'astronomie à la Louisiana State University qui a également été membre du comité directeur du rapport, affirme que le rapport fournit un plan réalisable qui tient compte à la fois des coûts et du soutien de la communauté.

Voici quelques-uns des plus gros plats à emporter.

3 grandes priorités scientifiques

De nombreux experts seront heureux de savoir que l'intérêt précoce pour les systèmes exoplanétaires ne s'éteindra pas de si tôt. L'une des trois principales priorités scientifiques annoncées dans le rapport de cette année est l'identification et la caractérisation des planètes semblables à la Terre en dehors de notre système solaire.

Tandis que exoplanètes sont un sujet de discussion populaire depuis plus de deux décennies, ce nouvel effort se concentrera sur la recherche de mondes habitables en particulier. La vie sur Terre a radicalement modifié l'atmosphère de la planète, et les chercheurs veulent rechercher des signatures similaires ailleurs pour déterminer si d'autres planètes ont développé les bons composants pour soutenir une vie complexe.

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En utilisant la spectroscopie, qui examine comment la matière et la lumière interagissent, les astronomes vont maintenant commencer à étudier les atmosphères de grands mondes chauds pour trouver des preuves de biosignatures ou de signes de vie sur d'autres planètes.

Deuxième nouvelle priorité annoncée dans le rapport : chercher à comprendre ce qui s'est passé durant les premiers instants de notre univers en sondant la nature des trous noirs , naines blanches et explosions stellaires. Grâce à des projets comme le lancement de l'antenne spatiale de l'interféromètre laser, une sonde spatiale proposée qui détectera et mesurera les ondes gravitationnelles, la recherche dans ce domaine pourrait aider les scientifiques à découvrir une nouvelle physique et à affiner notre compréhension des mesures astronomiques.

La troisième priorité tentera d'aborder les origines et l'évolution des galaxies et de déterminer comment ces systèmes astronomiques sont imbriqués. En particulier, les chercheurs veulent utiliser la spectroscopie pour étudier les diverses structures qui composent les environnements autour des galaxies.

Une nouvelle façon de planifier les missions

Le rapport du comité indique également que la NASA devrait créer un nouveau programme pour changer la façon dont les projets sont planifiés et développés.

Au lieu de recommander et d'approuver des missions qui prendront autant d'années, dit González, ce que nous recommandons à la NASA est de créer une ligne que nous appelons le programme de maturation des missions et des technologies des grands observatoires qui conçoit et développe des technologies pour les missions avant qu'elles ne soient approuvées.

Ce programme développerait des technologies des années avant qu'elles ne soient prévues pour toute mission spatiale et fournirait des vérifications et des examens à un stade précoce en cours de route. Habituellement, ce processus commence lorsqu'une mission est recommandée, mais ce programme vise à réduire de moitié le temps entre la recommandation et le lancement.

Compte tenu du temps et de l'argent qu'il faut pour développer un concept de mission, suggère le rapport, une nouvelle approche pourrait aider à augmenter le nombre de projets à grande échelle sur lesquels la NASA pourrait travailler en même temps. Qu'ils finissent par voler ou non n'est pas un problème, dit González. Il s'agit d'avoir les bonnes ressources et le soutien le plus tôt possible.

La première mission à entrer dans le nouveau programme sera un télescope spatial qui utilisera l'imagerie à contraste élevé pour fournir de nouvelles données sur les exoplanètes, conformément aux principales priorités d'Astro2020. Significativement plus grand que le Le télescope spatial Hubble , il pourra observer des planètes plus faibles que leur étoile d'un facteur d'au moins 10 milliards. Cela changera profondément la façon dont les astronomes voient l'univers connu.

Aujourd'hui, le coût estimé du projet est d'environ 11 milliards de dollars, et s'il est approuvé par la NASA, un lancement potentiel n'est pas prévu avant le début des années 2040.

Par terre

Pour les observatoires au sol, la principale recommandation du comité est de continuer à investir dans le programme américain Extremely Large Telescope, qui est actuellement composé de trois éléments : le télescope géant de Magellan au Chili, le télescope de trente mètres à Hawaï et le programme de la National Science Foundation Laboratoire national de recherche en astronomie optique-infrarouge, basé en Arizona.

Astro2020 recommande également que le Karl Jansky Very Large Array et le Very Long Baseline Array soient remplacés par le Very Large Array de nouvelle génération, un observatoire radio beaucoup plus sensible, à construire d'ici la fin de la décennie.

Le rapport indique que le succès de chacun de ces projets est essentiel si les États-Unis espèrent maintenir leur position de leader de l'astronomie au sol.

González dit qu'elle espère que le rapport de cette année conduira à de nouvelles découvertes qui vont au-delà de la communauté scientifique. Cette communauté n'est pas seulement composée d'astronomes, dit-elle. Ce sont les astronomes et les gens qui profitent de l'astronomie.

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