HabEx або Habitable Exoplanet Imaging Mission — це космічний корабель, котрий повинен буде фотографувати планети, що обертаються довкола інших зірок. Досі ми могли спостерігати лише за фракціями планет з допомогою транзитного методу або методу радіальної швидкості. Проте місія, подібна HabEx, дозволить побачити напрямок планети в будь-якій конфігурації.
Для того, щоб виявити та сфотографувати планети, HabEx повинен буде блокувати світло від зірки. Це дозволить йому знаходити навіть невеликі об’єкти біля неї. Зробити це можна буде двома способами:
Перший – з допомогою коронографу. Це невелика цятка, що знаходиться всередині телескопу та блокує світло від зірки. Світло, яке лишається та проходить крізь телескоп, йде від більш слабких об’єктів. Апарат має деформоване дзеркало, котре можливо налаштовувати, аж доки невеликі планети не стануть видимі.
Другий – використання Starshade. Це окремий космічний корабель, схожий чи то на дзиґу, чи то на квітку. Він літає за кілька десятків тисяч кілометрів від самого телескопа й блокує світло зірки, залежно від свого положення. При цьому світлові хвилі від менш яскравих планет завдяки Starshade менш вигнуті. Подібні космічні кораблі можуть бути використані з будь-якою іншою космічною обсерваторією.
Ціллю HabEx стануть всі типи та види планет: від газових гігантів, схожих на Юпітер, до планет, подібних до Землі, Марсу і т.д. Також він буде ефективним у спостереженнях за раннім Всесвітом та вивченням хімічних властивостей великих зірок. Проте саме екзопланети стануть основною метою HabEx. Він повинен буде надавати нам максимально повну інформацію про них, в тому числі і вимірювати їх атмосферу. Таким чином HabEx може стати одним з найважливіших інструментів для пошуку ознак життя в інших світах.
Lynx
Lynx (англ. “рись”) — це наступне покоління рентгенівських телескопів від NASA. Він отримав свою назву на честь рисей: в різних культурах вважалося, що ці тварини можуть бачити справжню природу речей. І це дуже символічно, адже більшість об’єктів у Всесвіті знаходяться в хмарах газу, температура яких дорівнює мільйонам Кельвінів. І побачити Всесвіт таким, яким він є насправді можна лише дивлячись на нього в рентгенівських променях.
Однак через те, що рентгенівські промені знаходяться на вищому щаблі електромагнітного спектра, вони заблоковані земною атмосферою. Тому, щоб їх побачити, потрібен особливий космічний телескоп. Рентгенівські телескопи відрізняються від телескопів, подібних до Габбла. В них не можна використати дзеркало, що відбиває Х-промені. Натомість, використовується рентгенівська оптика, що дозволяє перенаправляти фотони, котрі падають на них, на детектор.
На даний момент NASA вже має рентгенівські обсерваторії Chandra та ESA, що працюють над місією ATHENA, котра має стартувати в 2028 році. Lynx в перспективі повинен буде мати 3-метрове зовнішнє дзеркало, зможе забезпечити чутливість в 50-100 разів більшу й 16-кратне поле огляду та буде збирати фотони в 800 разів швидше Chandra.
Lynx має виступати як партнер для космічного телескопа ім. Джеймса Вебба (котрий, нагадуємо, вже будується понад 10 років) та повинен допомогти відкрити перші покоління надмасивних чорних дір та скласти уяву про їх формування та злиття з плином часу. Він дозволить побачити радіацію, що йде від гарячого газу від ранньої космічної мережі, оскільки ранні галактики збиралися разом.
Origins Space Telescope
Подібно до телескопа Вебба Origins Space Telescope або OST буде інфрачервоним телескопом, призначеним для спостереження за найхолоднішими об’єктами у Всесвіті. Проте на відміну від того ж телескопа Вебба, основне дзеркало якого має розміри 6,5 м, дзеркало OST буде в довжину 9,1 м. Таким чином за розмірами він буде як найбільші телескопи на Землі, тільки розміщений в Космосі. Крім того, OST відзначатиметься не лише розмірами: в NASA планують охолодити його до 4 градусів Кельвіна (-269,15 °C). Хоча це ніби й небагато, проте вимагає справжнього інженерного подвигу.
Щось подібне вже робили. Так, Spitzer (космічний телескоп, запущений в 2003 році) був також охолоджений. Але, щоб зробити це, науковці просто охолодили космічний корабель. Проте в OST необхідно буде задіяти поетапне охолодження окремих систем та механізмів.
Origins Space Telescope дозволить зазирнути в епоху формування перших зірок, тобто в самі Темні Віки. Крім того з OST ми зможемо побачити утворення планетних систем, пилових дисків, та безпосередньо спостерігати за атмосферою інших планет.
LUVOIR
LUVOIR або Великий УФ/оптичний/IR-топограф буде призначений для спостереження за більш холодними об’єктами у Всесвіті. Подейкують, що LUVOIR стане наступником телескопа Габбла. Це буде велетенський інструмент, здатний бачити в інфрачервоному, видимому світлі та ультрафіолеті.
На даний момент є два робочі проекти. Перший — має довжину 8 метрів та може бути запущений на носії, подібному до Falcon Heavy. Другий буде використовувати Space Launch System, що має 15 метрів завширшки. Пам’ятаймо, що сам Габбл має всього 2,6 метра.
LUVOIR буде мати широке коло огляду та значний набір фільтрів та інструментів, котрі астрономи зможуть використовувати залежно від своїх потреб: коронограф, спектрограф для вивчення хімічних речовин у складі атмосфери екзопланет і т.п. Телескоп дозволить побачити об’єкти Сонячної системи як ніколи чітко та можливо допоможе виміряти концентрацію темної матерії у Всесвіті, дозволить дослідити області формування зірок.
Ложка дьогтю
Вже в захопленні від майбутніх важливих відкриттів? Однак в цій історії є велике фінансове “АЛЕ”. Не так давно NASA оголосило, що місії, котрі займаються розробкою цих телескопів, повинні будуть обмежити свої бюджети до 3 млрд доларів. І якщо досі проектувальники не мали жодних рекомендацій та просто проектували інструмент, то багато з розробок перетнули межу в 5 млрд доларів. Це і HabEx, і Lynx та OST. А неймовірний LUVOIR взагалі затягнув на 20 млрд доларів.
Й таке обмеження може стати значною проблемою, як у ситуації з Телескопом Вебба, вартість якого обчислювалася спочатку в сумі від 3 до 5 млрд. Телескоп планували запустити ще в період від 2007 по 2011 рік. Проте сьогодні роком запуску називають 2020, а витрати перевалила за 8 млрд. Крім того нещодавні випробування виявили, що деякі гвинти вискочили з Вебба. А навіть найдрібніші його складові є найнеобхіднішими.
Бюджетні війни за розподіл коштів почнуться зовсім скоро й ми дізнаємося, які з цих проектів хоча б трохи наблизяться до своєї реалізації.
