A nagy űrtávcsövek jövője
(Rovat: Amerika és az űrcsillagászat, Távoli világok kutatói - 2022.07.22 07:15.)

A téma tavaly ősszel már előkerült, de akkor a tervekben ott volt egy nagy HA. Ha a JWST-vel minden rendben lesz. Szerencsére minden rendben, így a jövőt is más perspektívából látják.

A James Webb-űrtávcső (JWST) első felvételeinek bemutatásával formálisan megkezdődött a tudományos munka időszaka, a további képek és spektrumok legalább két évtizedre munkát adnak a csillagászoknak. Ugyanakkor a siker nyomán érdemes előretekinteni a távolabbi jövőbe is: ezért foglalta össze Jeff Foust főszerkesztő a Space Review portálon az amerikai űrcsillagászat kilátásait. A közeljövő egyértelmű, a jelen tervek szerint 2026 végén várható a Nancy Grace Roman-űrtávcső (NGRST, korábbi nevén WFIRST) indítása, amelytől az égbolt nagy területeinek feltérképezését várják (ellentétben a JWST-vel, amelytől azt remélik, hogy kis területeken minél mélyebbre hatol a Világegyetem távoli tartományaiba, illetve egyes objektumokat figyel meg a lehető legalaposabban). Ha minden a tervek szerint alakul (az NGRST indítása nem csúszik, a JWST pedig valóban két évtizeden át működik), akkor a két nagy űrtávcső működési idői között jelentős átfedés lesz, sőt a Roman-űrtávcső pályára állításakor még a Hubble-űrtávcső (HST) is működhet.

A NASA James Webb-űrtávcsöve éppn csak elkezdte a tudományos munkát, de a csillagászok máris a következő utáni nagy űrtávcsőről gondolkodnak. (Kép: NASA / Adriana Manrique Gutierrez)

Hosszabb távon – ami a JWST működésének a 2040-es évekre remélt befejeződése utáni időszakot jelenti – az új irányokat a tavaly novemberben megjelent Astro2020 évtizedes áttekintő tanulmány jelöli ki, méghozzá a különböző hullámhossztartományok megfigyelésére elképzelt óriás űrtávcsövek, az újabb „nagy obszervatóriumok” formájában. (Korábban a nagy obszervatóriumokon a Hubble-, a Compton-, a Chandra- és a Spitzer-űrtávcsöveket értették.) Ugyanakkor az Astro2020 egyfajta fokozatos megvalósítást javasol, technológiailag egymásra épülő, ezért gazdaságosabban megvalósítható űrobszervatóriumokkal, így elkerülve a határidők és a költségek JWST-nél tapasztalt jelentős túllépését. A NASA megfogadta a Nemzeti Kutatási Tanács Astro2020-ban megfogalmazott ajánlásait, bár azokat a 2023-as költségvetésben még nem tudták érvényre juttatni. A 2024-es tervében viszont már igen, amint arról Paul Hertz, a NASA asztrofizikai igazgatója a közelmúltban az Amerikai Csillagászati Társaság konferenciáján beszámolt.

A NASA korábbi „nagy obszervatóriumai”. (Kép: NASA, Wikipedia)

Hertz elmondta, hogy a három szakaszosra tervezett folyamat első lépésként a nagy obszervatóriumok technológiai előkészítéseként a GOMAP (Great Observatories Mission and Technology Maturation Program) keretében a tudományos célok és a technológiai lehetőségek felmérése érdekében áttekintő tanulmányok készíttetésével jelölik ki azokat a kereteket, amelyeken belül a nagy obszervatóriumok megvalósulhatnak. A folyamat második lépése néhány éven belül kezdődhet, ennek keretében elemzik a korábban javasolt küldetéseket, elsőként az infravörös, optikai és ibolyántúli tartományra tervezett IROUV távcsővel (ez lenne a korábbi cikkünkben említett LUVOIR csökkentett változata). A harmadik, ugyancsak néhány évig tartó szakaszban születhet meg a formális döntés az IROUV megvalósításáról, és kezdődhet meg az űrtávcső építése.

Egyes csillagászok azonban aggályosnak tartják a terveket, elsősorban azért, mert véleményük szerint a többlépéses megközelítés lehetőséget kínál arra, hogy a NASA vezetésében történő esetleges változások vagy a szervezeten belüli költségvetési nyomás más programok (például az Artemis vagy a mintavétel a Marsról) irányából keresztülhúzhatják a terveket. Emellett, mire elkezdődik a következő évtizedes asztrofizikai előretekintés összeállítása, addigra csak kevés előrehaladást sikerülne elérni az IROUV előkészítésében, ezért a távcsövet csak az Astro2030-ban versengő projektek egyikének tekintenék, ami egy egész elvesztegetett évtizedet jelentene az űrcsillagászatban.

A megoldást a gyorsabb tempójú haladás jelenthetné, ennek azonban költségvetési akadályai vannak. Hertz elmondta, hogy a JWST működtetésére és az NGRST építésére évi 1,6 milliárd dolláros költségvetéssel számolhatnak, ezért a további terveket illetően önmérsékletre intett. Hozzátette, hogy a JWST-vel szerzett negatív (költségvetési és menedzselési) tapasztalatok miatt nehéz lenne a NASA-tól az újabb zászlóshajó projekt felgyorsítására nagyobb költségvetést kérni. Éppen ellenkezőleg, a NASA-nak azt kellene demonstrálni, hogy tanultak a JWST menedzselésének hibáiból, máskülönben igényeik hiteltelenné válnak. Ezért Hertz a JWST munkájának sikeres elindítása után az asztrofizikai igazgatóság legfontosabb feladatának azt tartja, hogy a NRGST fejlesztése az ütemtervet tartva és az előirányzott költségkereten belül maradva folyjék. Véleménye szerint ezen nem kevesebb múlik, mint az egész űrasztrofizika jövője.

A tervek megvalósulásához a csillagászok véleménye szerint a Kongresszusban és a Szenátusban is támogatókra van szükség. A törvényhozás két házában most a leghatásosabb politikai érv az lehet, hogy Kína 2050-re az űrobszervatóriumok területén megelőzheti az Egyesült Államokat.