Nieuwe ruimtesensoren onthullen de geheimen van zwarte gaten en de geboorte van planeten

NASA heeft een baanbrekend initiatief onthuld in het kader van zijn Explorers-programma, waarbij een nieuwe klasse missies wordt geïntroduceerd die bekend staan ​​als Explorers Probes.

Deze missies zijn bedoeld om de kloof te overbruggen tussen de vlaggenschipprojecten van NASA, die meestal grote, ambitieuze projecten zijn, en kleinere, kosteneffectieve missies. Met het potentieel om ons begrip van het universum radicaal te veranderen, zijn Probe Explorers ontworpen om nieuwe en innovatieve methoden te bieden voor het bestuderen van enkele van de meest complexe en fundamentele astrofysische verschijnselen. Dit initiatief vertegenwoordigt een belangrijke stap voorwaarts in de voortdurende inspanningen van NASA om kosteneffectieve missies te ontwikkelen die nog steeds aanzienlijke wetenschappelijke opbrengsten beloven.

Probe Explorers Program: een nieuw hoofdstuk in de verkenningsinspanningen van NASA

de Explorers-programma, NASAHet langste missiekader werd in 1958 opgericht om snelle, goedkope toegang tot ruimte voor wetenschappelijk onderzoek te bieden. Het heeft tot nu toe meer dan 90 missies gelanceerd, waarvan er vele hebben bijgedragen aan Nobelprijswinnend onderzoek. Vanaf de ontdekking van de stralingsgordels van de aarde tot de grote vooruitgang in de astrofysica is het programma een hoeksteen geweest van de verkenning van de ruimte. de Onderzoekers Het programma voegt een nieuwe laag toe aan deze erfenis, met een bijzondere focus op astrofysica en heliofysica met missies die beloven wetenschappelijke vragen met hoge prioriteit aan te pakken.

Deze nieuwe categorie weerspiegelt de toegenomen focus van NASA op het bevorderen van innovatie met behoud van de betaalbaarheid. Nicola VosAssociate-beheerder van NASA Directoraat Wetenschappelijke Missiesbenadrukte het creatieve potentieel van het Probe Explorers-initiatief. “Beide geselecteerde concepten zouden baanbrekende wetenschap in staat kunnen stellen om te reageren op de belangrijkste astrofysica-prioriteiten van het decennium,” merkte Fox op, eraan toevoegend dat het initiatief “fundamentele technologieën ontwikkelt voor toekomstige grote missies, en mogelijkheden biedt voor de hele gemeenschap om de nieuwe te gebruiken.” “Het observatorium is in het belang van iedereen.”

Concurrerende voorstellen: geavanceerde röntgenbeeldvorming en ver-infraroodonderzoek

Binnen het raamwerk zijn twee taakconcepten geselecteerd voor verdere evaluatie Ontdekkingsprogramma voor ontdekkingsreizigersElk van hen ontving $ 5 miljoen om een ​​eenjarig haalbaarheidsonderzoek uit te voeren. Deze voorstellen vertegenwoordigen enorm verschillende benaderingen voor het ontrafelen van de geheimen van het universum, waarbij de nadruk ligt op afzonderlijke maar complementaire gebieden van de astrofysica.

De eerste suggestie, Geavanceerde röntgenbeeldsatellietHet is ontworpen om enkele van de meest extreme verschijnselen in het universum te onderzoeken, met name: Superzware zwarte gaten. Deze mysterieuze objecten bevinden zich in de centra van sterrenstelsels en zouden een groot deel van de energetische activiteit in de kernen van sterrenstelsels aansturen. De satelliet zal voortbouwen op de erfenis van eerdere röntgenobservatoria zoals Chandra En Neil Girls Swift-observatoriummaar met grote verbeteringen. Het zal een groot, vlak gezichtsveld hebben en een ongekende ruimtelijke resolutie bieden, waardoor het zeer geschikt is om de gewelddadige interacties rond superzware zwarte gaten te bestuderen en hoe deze interacties bijdragen aan de evolutie van sterrenstelsels.

Christoffel ReynoldsDe hoofdonderzoeker van de missie van de Universiteit van Maryland benadrukte het baanbrekende potentieel van de missie. Hij merkte op dat de satelliet ons begrip van ‘de energiebronnen van een aantal gewelddadige gebeurtenissen in het hele universum’ enorm zou kunnen vergroten, inclusief de complexe processen die de aanwas van zwarte gaten en de vorming van sterrenstelsels beheersen. Deze missie heeft tot doel fundamentele vragen te beantwoorden over hoe deze massieve objecten hun omgeving beïnvloeden, wat nieuwe inzichten zou kunnen opleveren in de rol van zwarte gaten bij het vormgeven van het universum.

De tweede suggestie, Ver-infraroodverkenningsmissie voor astrofysicaricht zich op een andere golflengte van het elektromagnetische spectrum: ver infrarood. Terwijl NASA James Webb-ruimtetelescoop De James Webb Space Telescope (JWST) heeft ons vermogen om infrarode golflengten waar te nemen vergroot, maar er is nog steeds een grote kloof tussen de mogelijkheden van JWST en radiotelescopen. De ver-infraroodmissie heeft tot doel deze leemte op te vullen en een nieuw venster te bieden op de vorming van planeten Planeten, De sterrenEn Superzware zwarte gaten Door ver-infrarode emissies te bestuderen. Het observatorium krijgt een telescoop van 1,8 meter en zal zich richten op het onderzoeken van enkele fundamentele vragen over de oorsprong van planetenstelsels en de rol van kosmisch stof bij stervorming.

Deze taak zal worden beheerd door Het Jet Propulsion Laboratory van NASA (JPL), en de bevindingen ervan kunnen het werk van JWST in hoge mate aanvullen. De ver-infraroodmissie belooft nieuwe details te onthullen over de koude, stoffige gebieden in de ruimte waar sterren en planeten worden geboren, waardoor fundamentele inzichten worden verkregen in de processen die de kosmische evolutie bepalen. Het zal ook kosmisch stof onderzoeken dat een groot deel van het licht in het universum blokkeert, waardoor astronomen beter kunnen begrijpen hoe materie zich verenigt om sterren en planetaire systemen te vormen.

De race om keuze: wat daarna komt

Het komende jaar zullen beide missievoorstellen rigoureuze haalbaarheidsstudies ondergaan, met als doel hun ontwerpen te verbeteren en hun wetenschappelijk potentieel te rechtvaardigen. Aan het einde van dit proces zal NASA een van de twee missies selecteren voor volledige ontwikkeling, met een lancering gepland voor 2018 2032. De gekozen missie wordt de eerste van de Probe Explorer-klasse en markeert een nieuwe grens in NASA’s zoektocht om het universum te begrijpen.

de Geavanceerde röntgenbeeldsatelliet En Ver-infraroodverkenningsmissie voor astrofysica Ze strijden om deze felbegeerde positie, en beiden hebben het potentieel om baanbrekende bijdragen te leveren aan de astrofysica. De röntgenmissie belooft de mysteries rond superzware zwarte gaten te ontrafelen en inzicht te verschaffen in hun vorming, groei en interacties met de sterrenstelsels waarin ze leven. Tegelijkertijd zal de ver-infraroodmissie een aantal van de meest prangende vragen over de vorming van sterren en planeten helpen beantwoorden, evenals de rol van kosmisch stof in deze processen.

NASA Explorers-programma Het heeft een rijke geschiedenis van het produceren van missies die ons begrip van het universum hebben veranderd. Van de ontdekking van de Van Allen-stralingsgordels tot de Nobelprijswinnende resultaten Kosmische Achtergrondverkenner (COBE)Het programma heeft een bewezen track record van succes. De ontdekkingsreizigers van de sonde vertegenwoordigen de volgende stap in deze legendarische geschiedenis, met het potentieel om soortgelijke diepgaande ontdekkingen te doen.

De weg vrijmaken voor toekomstige baanbrekende missies

Een van de hoofddoelen van het Probe Explorers-programma is het ontwikkelen van technologieën die van cruciaal belang kunnen zijn voor toekomstige grote missies. Door zich te concentreren op relatief goedkope missies met een hoog potentieel voor wetenschappelijk rendement, wil NASA nieuwe instrumenten en methodologieën ontwikkelen die uiteindelijk grotere, ambitieuzere missies zullen ondersteunen. Deze aanpak stelt NASA in staat de behoefte aan innovatieve wetenschap in evenwicht te brengen met de financiële realiteit van ruimteverkenning.

Zoals Nicola Fuchs opmerkt, zijn de nieuwe missies ontworpen om te reageren op de belangrijkste astrofysische prioriteiten voor het komende decennium. Deze compatibiliteit met Decadale enquête over astronomie en astrofysicaeen rapport dat de belangrijkste wetenschappelijke doelen van het veld identificeert en ervoor zorgt dat Probe Explorers-missies zullen bijdragen aan NASA’s langetermijnstrategie voor ruimteverkenning.

Kijkend naar de toekomst: de toekomst van ruimteverkenning

Terwijl NASA zich voorbereidt om zijn eerste missie in 2026 te selecteren, is de opwinding in de wetenschappelijke gemeenschap voelbaar. Beide voorgestelde missies hebben het potentieel om ons begrip van het universum opnieuw vorm te geven, van de manier waarop sterrenstelsels rond superzware zwarte gaten evolueren tot de processen die leiden tot de geboorte van sterren en planeten. Hoewel er slechts één missie zal worden geselecteerd voor lancering in 2032, zullen de lessen die uit beide voorstellen worden getrokken ongetwijfeld toekomstige missies informeren en de richting van NASA’s verkenningsinspanningen bepalen.

Zij het dat Geavanceerde röntgenbeeldsatelliet Denk aan de harten van sterrenstelsels of Ver-infraroodmissie Ontdek de geheimen van stervorming Onderzoekers Dit initiatief belooft een grote stap voorwaarts te zijn in onze zoektocht om de geheimen van het universum te ontsluiten.