De Hubble ruimtetelescoop. Credit: NASA.
Het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA wil binnenkort gaan bepalen wat de volgende grote ruimtetelescoop moet gaan worden. De Amerikaans-Europese Hubble-ruimtetelescoop heeft onze kijk op de kosmos volledig gerevolutioneerd en diens opvolgers, de James Webb Space Telescope en de Wide Field Infrared Survey Telescope (die in respectievelijk 2018 en 2024 gelanceerd zullen worden), lijken hetzelfde te gaan doen. Maar daarna? Wat voor soort telescoop moet NASA in de jaren ’30 lanceren? Om die vraag te beantwoorden heeft NASA vier adviesgroepen samengesteld, die allemaal met concepten voor next-gen missies moeten komen. De vier groepen hebben allemaal een opdracht meegekregen van NASA. De eerste conceptmissie moet gericht zijn op het fotograferen van exoplaneten. De overige drie missies moeten gericht zijn op het detecteren van specifieke golflengtes van licht, namelijk optisch, röntgen en ver-infrarood. Laten we de vier concepten eens uitgebreider behandelen.
Het fotograferen van bewoonbare exoplaneten
Wetenschappers hebben zo’n 2000 planeten buiten het zonnestelsel ontdekt, maar slechts een handjevol ervan zijn ook direct gefotografeerd (en dan bovendien meestal in infrarood). Wetenschappers zijn eigenlijk op zoek naar een manier om die planeten met hun eigen ogen te zien, om te bepalen hoe leefbaar de zogenaamde “bewoonbare exoplaneten” nu werkelijk zijn. Hiertoe is de zogenaamde HabEX voorgesteld, die de wetenschap ook een kijkje zal geven in dampkring én oppervlak van allerlei soorten planeten (inclusief ijsreuzen, gasreuzen en rotsplaneten) rondom allerlei soorten sterren.
Leefbare exoplaneten, ontdekt met Kepler. credit: PHL @ UPR Arecibo, ESA/Hubble, NASA
Large ultraviolet, optical and infrared (LUVOIR) telescope
De Hubble-ruimtetelescoop heeft met zijn spiegel van 2,4 meter een revolutie teweeg gebracht in onze kennis van het universum. Moet je voorstellen wat een ruimtetelescoop met een spiegel van 12 meter zou kunnen doen! Er is vanuit de astronomische wereld veel vraag naar een optische telescoop die ook UV- en infraroodwaarnemingen kan verrichten. De zogenaamde LUVOIR-telescoop zou aan die behoefte moeten voldoen, hoewel sommige nog verder willen gaan, zoals bij de High Defenition Space Telescope (maar die komt, naar alle waarschijnlijkheid, momenteel te vroeg voor NASA).
LUVOIR is op dit moment echter de perfecte kandidaat om de vorming van sterren en planeten in ons eigen melkwegstelsel te bestuderen, evenals de evolutie van sterrenstelsels en de omgeving van zwarte gaten. Bovendien zou LUVOIR ook gebruikt kunnen worden om naar exoplaneten te kijken.
Open sterrenhoop Westerlund 2 en de gasnevel Gum 29, gefotografeerd met Hubble. credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team
X-ray surveyor mission
Het röntgenuniversum blijkt een vreemde en prachtige plaats te zijn, zo is gebleken uit foto’s die gemaakt zijn door ruimtetelescopen zoals NASA’s Chandra en NuSTAR en ESA’s XMM-Newton. Al die telescopen hebben astronomen in staat gesteld om meer te weten te komen over supernova’s, zwarte gaten, sterrenstelsels en donkere materie. Een nieuwe röntgenmissie zou nieuwe inzichten moeten verschaffen in het gedrag van materie onder extreme omstandigheden, zoals het gebied rondom een zwart gat. Ook het bestuderen van de geboorte van supermassieve zwarte gaten zou tot de mogelijkheden van de nieuwe röntgenmissie moeten behoren.
Het sterrenstelsel M51, waargenomen met Chandra. credit: X-ray: NASA/CXC/Wesleyan Univ./R.Kilgard, et al; Optical: NASA/STScI.
Far-IR surveyor mission
Alle sterren in het universum produceren een geweldige hoeveelheid zichtbaar licht, maar een groot deel ervan wordt geblokkeerd door gaswolken en vervolgens in de vorm van infrarood licht weer uitgestraald. Dat betekent dat als je geen infrarood licht zou kunnen zien, je letterlijk de helft van het plaatje mist. Met een next-gen IR-telescoop zouden wetenschappers kunnen bestuderen hoe sterren en planeten ontstaan en evolueren. Bovendien kan met zo’n telescoop de chemische samenstelling van allerlei objecten vastgesteld worden, oftewel met een “lijst van ingrediënten” komen voor nevels, sterren, planeten en overige objecten. De ver-infrarode missie zal waarnemingen verrichten op golflengtes die precies tussen die van de James Webb en die van ALMA in zitten – een gedeelte van het elektromagnetische spectrum waar sinds de teloorgang van Spitzer niet meer naar gekeken wordt.
Spitzer. Credit: NASA/JPL-Caltech.
Welke zal het gaan worden? De tijd zal het leren! Van welke missie hoop jij dat het de “winnaar” zal zijn? Ikzelf hoop op LUVOIR, want dat zal veel meer een opvolger van Hubble zijn dan de James Webb ooit zal worden 😉 Bron: SPACE.com.
De Far-IR surveyor (het CALISTO concept) zal zich met name op het hele verre heelal richten, in de periode dat er heel veel stervorming was en we van een kleine hoeveelheid sterren overgingen naar de hoeveelheid die we nu zien. De far-IR surveyor is overigens mede gedefinieerd naar aanleiding van Herschel.