A NASA 2021 decemberében indította útjára a James Webb űrteleszkópot (JWST) a Földtől 1,5 millió kilométer távolságban található Lagrange 2 pont felé, júniusban pedig már az első tudományos értékű fotók is megérkeztek a minden eddiginél érzékenyebb űrtávcsőtől. A csaknem 30 éven keresztül tervezett, tízmilliárd dolláros teleszkóp megalkotása az amerikai űrügynökség mércéjével mérve is rendkívül nagyszabású vállalkozás volt, amely már az elmúlt fél évben is jelentős mértékben járult hozzá a világűrről való tudásunkhoz. Azonban amint arról a Science beszámolt, a NASA mindeközben már a következő lépcsőfokot tervezi egy még a James Webbnél is ambiciózusabb projekt keretében.

Az egyelőre még kezdeti stádiumban levő tervekről Mark Clampin, az űrügynökség asztrofizikai osztályának vezetője beszélt az Amerikai Csillagászati Társaság (American Astronomical Society) legutóbbi ülésén, ahol jó néhány konkrétumot is megosztott a Habitable Worlds Observatory (HWO) - azaz Lakható Világok Obszervatóriuma - munkacímen futó tervekkel kapcsolatban. Ahogy a projekt neve is mutatja, az új távcső elsődleges feladata az lesz, hogy azokat a földközeli exobolygókat tanulmányozza, amelyek az adatok szerint alkalmasak lehetnek arra, hogy élet alakuljon ki rajtuk, ennek érdekében pedig a működése is jelentősen különbözni fog a James Webbtől.

Másfél millió kilométerre utazik a James Webb űrteleszkóp, hogy a legelső csillagok születéséről közvetítsen Milyen volt az univerzum az ősrobbanás utáni száz milliomodik évtől kezdve? Hogyan formálódtak az első galaxisok? A legnagyobb és legbonyolultabb űrtávcső minden eddiginél messzebbre fog visszanézni az időben.

Amíg a JWST az infravörös tartományban érzékeli a fényeket, addig a HWO a látható fényt, emellett az ultraibolya és a közeli infravörös hullámhosszon beérkező fényeket fogja érzékelni, vagyis hasonlóan “látja” majd az univerzumot, mint a Hubble. A veterán űrteleszkóphoz képest viszont jelentős különbség, hogy a HWO főtükrének mérete nagyjából megegyezik majd a James Webbével, a legalább hatméteres átmérőjű tükörnek köszönhetően pedig sokkal részletesebb felvételeket lehet majd vele készíteni.

Az új űrteleszkóp ötletével egy neves amerikai csillagászokból álló testület állt elő, akik 2021-ben publikálták azt a munkájukat, amelyben meghatározták a következő tíz év legfontosabb feladatait. Ezek között kiemelt helyen szerepelt, hogy a NASA-nak ismét életre kéne hívnia az úgynevezett Great Observatory programot, amelynek keretében többek között a Hubble űrtávcső is készült három évtizeddel ezelőtt. A bizottság végül arra jutott, hogy a tervezett távcső nagyjából 11 milliárd dollárból megvalósítható lenne, vagyis alig kerülne többe, mint a James Webb.

A HWO-ban a szakértők gyakorlatilag egybegyúrták a NASA két javaslatát, a HabExet valamint a LUVOIR-t, amelyek két igencsak eltérő megközelítést alkalmaznak. Előbbi egy relatíve kisebb, négyméteres monolitikus tükörrel felszerelt űrtávcső, amely egy olyan robotikus "csillagfényszűrővel" is rendelkezne, ami segít a távcsőnek kizárni a csillagok fényét. A LUVOIR ezzel szemben sokkal nagyobb, akár 15 méteres tükröt kapna, amely a James Webbhez hasonlóan több kisebb egységből épülne fel, viszont a HabEx-szel szemben nem kifejezetten az exobolygók kutatására terveznék. A HWO mindkét ötletből merít, hiszen az új teleszkóp tükre valóban több kisebb tükörből fog összeállni, az eszközbe pedig egy olyan műszert is beépítenek, amelynek köszönhetően a megfigyelt bolygók csillagjainak a fénye nem fog bezavarni a kutatásokba.

Clampin hangsúlyozta, hogy a teleszkóp fejlesztésénél konzervatív megközelítést fognak alkalmazni, hogy elkerüljék azokat a hibákat, amik miatt a James Webb csak a tervezettnél jóval drágábban és jelentős csúszással tudott elkészülni. Ennek jegyében elsősorban már meglévő vagy fejlesztés alatt álló technológiákat fognak használni, hiszen a JWST-nél az egyik nagy problémát éppen az okozta, hogy számos, még kipróbálatlan megoldást is alkalmaztak az építésénél. Az ugyanakkor biztos, hogy a HWO létrehozása így sem lesz sétagalopp a NASA számára; az egyik komoly kihívást az jelenti majd, hogy noha a James Webbnél már sikerrel alkalmazták a több darabból álló, szegmentált tükröket, mivel az új teleszkóp a látható fénytartományban működik, az egyes tükörelemeket sokkal pontosabban kell majd beállítani - egész pontosan egy pikométeres pontossággal, ami a méter egymilliomod részének az egymilliomod része.

A csillagfényt kizáró műszerhez hasonlót sem a HWO-nál fognak először alkalmazni, hiszen a tervek szerint 2027-ben induló Nancy Grace Roman Observatoryt szintén ellátják egy ilyen eszközzel, ám amíg az exobolygók és a sötét energia tanulmányozására kifejlesztett űrteleszkóp műszere csak a bolygójánál százmilliószor fényesebb csillagok fényét tudja majd szűrni, addig a HWO-nak a tízmilliárdszor fényesebb csillagokkal is meg kell majd birkóznia.

Az új távcső egyik legizgalmasabb vívmánya az lehet, hogy Clampin elmondása szerint azt a teleszkópot már kifejezetten úgy fejlesztik, hogy a későbbiekben robotizált missziók során javítható, sőt, továbbfejleszthető is legyen. Ez nem csak azt jelenti, hogy a HWO akár évtizedeken keresztül üzemképes maradhat, de az idő előrehaladtával egyre jobb minőségű adatokat szolgáltathat majd a csillagászok számára.

Ahogy azt a Science megjegyzi, a terv megvalósulása jelentős mértékben fog múlni a politikusokon is. A múlt hónapban az amerikai Kongresszus 1,51 milliárd dollárban határozta meg a NASA asztrofizikai részlegének az idei támogatását, ami 4%-os csökkenést jelent a 2022-es költségvetésükhöz képest. Clampin szerint ez rövid távon nem fog problémát okozni, hiszen korábban megítélt források átcsoportosításával el tudnak kezdeni dolgozni a különböző tervek előnyeit vizsgáló tanulmányokon, azonban ahhoz, hogy a HWO megvalósulhasson, előbb-utóbb muszáj lesz a képviselőket is meggyőzniük a projekt szükségességéről.

(Borítókép: Preserved Light Photography/Getty Images)

A NASA bemutatta a James Webb űrteleszkóppal készült első tudományos értékű fotókat A James Webb már az első fotókkal rendkívül fontos információkkal látta el a csillagászokat, többek között vízpára jelenlétét is kimutatták egy bolygó légkörében.