НАСА сталкивается с кризисом цен
Космическое агентство внимательно изучает планы своей следующей большой космической обсерватории
Иллюстрация широкоугольного инфракрасного телескопа, запуск которого запланирован на 2025 год.
Крупная космическая обсерватория НАСА призвана решить некоторые из важнейших вопросов астрономии, когда она запустится в 2025 году, включая то, как выглядят экзопланеты и как темная энергия движет расширением Вселенной. Но стоимость проекта быстро растет, и руководители НАСА пытаются контролировать свой бюджет.
Инфракрасный телескоп широкого обзора (WFIRST) расширился по объему и сложности с тех пор, как он был предложен почти десять лет назад, и его цена выросла с 1,6 миллиарда долларов США в 2010 году до нынешней оценки в 3,2 миллиарда долларов (2,4 миллиарда долларов в долларах 2010 года) , Это вызвало обеспокоенность у НАСА, которое в апреле заказало обзор независимыми экспертами в области авиации. Их отчет должен быть опубликован в ближайшие несколько месяцев.
Прежде всего, агентство хочет, чтобы WFIRST не следовал по пути космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), преемника телескопа Хаббл, запуск которого состоялся в 2018 году. Стоимость этого проекта взлетела с 1 миллиарда долларов в начале 2000-х до 8,8 долларов. миллиард - и почти исчерпал астрофизический бюджет НАСА.
Обзор WFIRST призван предотвратить такой кризис. «Сейчас самое время взглянуть на масштаб и масштаб миссии», - говорит Джон Морс, бывший глава астрофизического отдела НАСА, который в настоящее время является исполнительным директором BoldlyGo Institute, некоммерческой организации по исследованию космоса в Нью-Йорк. «Никто не хочет, чтобы эта вещь удвоилась в цене».
WFIRST была главной космической миссией высшего ранга в десятилетнем обзоре астрономии и астрофизики 2010 года, который был составлен исследователями для определения приоритетности проектов на следующие десять лет. Затем Национальное разведывательное управление передало НАСА 2,4-метровое зеркало, которое заменяет запланированное 1,5-метровое зеркало WFIRST, и космическое агентство начало мечтать о многом. Увеличенное зеркало позволило НАСА добавить коронограф, инструмент, который изучает экзопланеты, блокируя свет от звезд, которые они вращают.
И НАСА внесло другие изменения в дизайн, чтобы соответствовать большому зеркалу. Кроме того, он начал рассматривать вопрос о добавлении «звездной тени», свободно плавающего зонтикообразного космического корабля, который будет летать рядом с WFIRST и блокировать достаточно света, чтобы телескоп шпионил за планетами размером с Землю.
Сердце WFIRST - гигантская камера с 18 детекторами, каждый из которых способен снимать 16-мегапиксельный снимок, предоставляя ему поле обзора в 200 раз больше, чем у Хаббла.«Если у вас есть это огромное поле зрения, вы можете решать научные проблемы, которые на самом деле не практичны с такими миссиями, как Хаббл или Уэбб», - говорит Джеффри Крук, научный сотрудник проекта WFIRST в Центре космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.
Они включают в себя исследование, чтобы измерить, как структура Вселенной развивалась с течением времени, что позволит пролить свет на природу темной энергии. Данные WFIRST должны дополнять наблюдения нескольких других исследователей темной энергии, которые должны появиться в сети в начале 2020-х годов, таких как исследование Евклида Европейского космического агентства, говорит Рэйчел Мандельбаум, астрофизик из Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге, Пенсильвания.
Исследования экзопланет WFIRST будут включать косвенную охоту за планетами в выпуклости звезд в центре Млечного пути и визуализацию других непосредственно с помощью коронографа. Коронаграф предназначен для демонстрации технологий для будущих миссий, но также должен уметь фотографировать планеты размером с Нептун. «Мы действительно надеемся и рассчитываем заняться революционной наукой о экзопланетах», - говорит Джереми Касдин, технолог и инженер из Принстонского университета в Нью-Джерси, который возглавляет команду по коронографии.
Но на все эти цели нужно вкладывать столько денег. В августе прошлого года в обзоре прогресса НАСА в достижении десятилетних приоритетов в 2010 году было отмечено, что WFIRST подвержен риску увеличения расходов. В обзоре упоминается стоимость коронографа, который, по оценкам другой группы, составляет около 350 миллионов долларов, и изменения в конструкции, которые добавили еще 550 миллионов долларов.
Новое исследование поможет НАСА оценить, как сохранить как можно больше научных воостей WFIRST, оставаясь в рамках бюджета, говорит Джон Гагосян, руководитель программы миссии в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия. Но он не видит разумного сценария, «при котором масштаб и требования нынешней миссии (включая коронограф) могут быть реализованы за 3,2 миллиарда долларов или меньше».
Одним из возможных сокращений будет устранение коронографа или снижение его возможностей. Другой способ - сократить количество детекторов на широкоугольной камере или количество времени, затраченного на съемку темной энергии.
Неясно, достаточно ли такого натяжения ремня, чтобы удержать WFIRST ниже 3,2 млрд долларов. По словам Крука, из года в год можно сэкономить деньги, продлив срок службы проекта, но это увеличивает общую стоимость. А запуск его позже, чем в 2025 году, уменьшит вероятность того, что миссия будет совпадать с JWST и найдет редкие небесные объекты, которые этот телескоп мог бы затем детально изучить.
Следующая важная веха для WFIRST наступит после того, как экспертная комиссия представит свои рекомендации.В конце этого или начале следующего года руководители программ решат, что им может понадобиться, чтобы снять космический корабль, чтобы поддержать проект.
