NASA tomonidan 2021-yil dekabr oyida ishga tushirilgan James Webb Kosmik teleskopi muvaffaqiyatidan soʻng, u qadimgi galaktikalarni kuzatish va masofadagi sayyoralar atmosferalarini oʻrganish imkonini berib, Koinot haqidagi tushunchani kengaytirdi. Yangi kuzatuvxonalar seriyasi ilmiy tadqiqotlarni yanada oshirishni vaʼda qilmoqda.
Bu yangi vositalar allaqachon ishlayotgan uskunalarni, masalan, Hubble Kosmik teleskopini almashtirishni nazarda tutmaydi, balki mavjud tadqiqotlarga yangi funksionallik qoʻshishni maqsad qiladi. Birgalikda ishlash orqali ular koinotning kelib chiqishi va evolyutsiyasi haqidagi bilimni chuqurlashtirishi, shuningdek, chet sayyordagi hayot dalillarini izlashi mumkin.
NASA uchun kosmik kuzatuvdagi muhim yutuq boʻlgan Nancy Grace Roman Kosmik teleskopi oʻtgan yakshanba kuni (30-kun) ishga tushirildi. Ushbu kuzatuvxona Yerdan 1,5 million kilometr uzoqlikdagi gravitatsion muvozanat hududi boʻlgan Lagrange 2 nuqtasiga (L2 nuqtasi) joylashtirilmoqda, bu hudud Webb bilan ham baham koʻriladi.
Roman teleskopi Hubble teleskopi kabi 2,4 metr diametrli asosiy oynaga ega boʻlib, u yorugʻlikni yigʻish va sensorlarga yoʻnaltirish uchun ishlatiladi. Biroq, innovatsiya yigʻish maydonida yotadi: 300 megapikselli sensor bilan jihozlangan holda, u Hubbleʼdan yuz barobar katta koʻrish maydonini taqdim etadi, shu bilan birga sezilarli aniqlikni saqlab qoladi. Hubble cheklangan zum linzasi sifatida ishlayotgan va James Webb hali yanada cheklangan maydonga ega boʻlgan holatda, Roman kuchli keng burchakli linza sifatida ishlaydi.
Astronom Marcelo Zurita 'Olhar Digital News' dasturi davomida bu kengaytirilgan koʻrinish zamonaviy astronomiyani qayta belgilayotganini taʼkidladi. U tushuntirdiaki, Hubble va James Webbʼdan farqli oʻlaroq, Roman bir vaqtning oʻzida yuqori aniqlikdagi bitta tasvirda Koinotning juda katta hududlarini tahlil qilish imkonini beradi. Bundan tashqari, Zurita koʻrinadigan rangdan yaqin infrashiroqgacha boʻlgan koʻp chastota diapazonlarida kuzatish qobiliyati ilmiy imkoniyatlarni kengaytiradi, batafsil kimyoviy tahlillar va yulduz evolyutsiyasi boʻyicha tadqiqotlarga imkon beradi. Bu qobiliyatlar majmuasi bilan kuzatuvxona Hubbleʼdan taxminan ming marta tezroq kosmik koʻrib chiqishlarni amalga oshira oladi.
Roman missiyasi ikkita asosiy ilmiy ustunlikka qaratilgan. Birinchisi, Koinotning aksariyat tarkibiy qismlari boʻlgan qora modda va qora energiya xatti-harakatini oʻrganish uchun milliardlab galaktikalarning taqsimlanishini xaritalashdan iborat. Ikkinchi asosiy maqsad esa gravitatsion mikrolens effekti yordamida eksoplanetlarni faol izlashdir, bu yulduzning gravitatsiyasi boshqa uzoq yulduz yorugʻligini ikki baravar kuchaytirganda sodir boʻladi. Kuzatuvxona shuningdek, yulduz yorugʻligini bloklash va atrofdagi gaz va toshli sayyoralarni bevosita koʻrish imkonini beruvchi eng soʻnggi avlod koronografini sinovdan oʻtkazadi.
Bu yangi eksploratsiya tarmogʻidagi yana bir muhim komponent – Yashovchi Dunyolar Kuzatuvxonasi (HWO). NASA tomonidan texnologik rivojlanishning boshlangʻich bosqichida boʻlgan bu teleskop eksoplanetlar tadqiqotini ilgari surish va kosmosdagi hayot mavjudligi haqidagi savolga javob berish uchun yaratilgan. HWO Quyoshga oʻxshash yulduzlarning yashash zonasida orbitada aylanaverayotgan Yerga oʻlchamdagi eksoplanetlarning bevosita tasvirlarini qayd etishni maqsad qilgan. Bu paradigmani oʻzgartiradi, chunki hozirda astronomlar dunyolarni bilvosita aniqlashadi (mehmon yulduzining yorugʻlikdagi oʻzgarishlarni kuzatish orqali), HWO esa bu toshli sayyoralarni bevosita suratga olishga harakat qiladi.
Yashash zona yulduz atrofidagi shunday hudud deb aniqlanadiki, unda yuzada suyuq suvni qoʻllab-quvvatlovchi termik sharoitlar mavjud. Bunday kichik sayyora yorqin yulduz yonida uchqunni koʻrishga urinishga teng boʻlgan bunday nozik aks etgan yorugʻlikni ushlash uchun HWO ultrafiltrl, koʻrinadigan va yaqin infrashiroq toʻlqin uzunliklarida ishlaydi, Hubble, James Webb va Nancy Grace Roman kabi kuzatuvxonalar tomonidan olingan bilimni integratsiya qiladi. Loyiha NASA ning ikkita oldingi tadqiqot konsepsiyasini mustahkamlashni taʼminlaydi: Ultrafiltrl, Optik va Yaqin Infrashiroq Katta Tadqiqoti (LUVOIR) va Yashash Eksoplanetlar Eksploratori (HabEx), yuqori aniqlikdagi moslashuvchan optika va gigant koronografni birlashtiradi.
Bu dunyolarning yorugʻligini yigʻgandan soʻng, olimlar ularning atmosferalarini biologik faollikni koʻrsatishi mumkin boʻlgan gaz aralashmalari — kislorod, ozon, metan va suv kabi bio-signaturalarni izlash uchun tahlil qiladi. NASA ning Jet Itivchi Dvigatel laboratoriyasining (JPL) astrobiologi Raíssa Estrela amaliy qiyinchiliklardan biri maqsadning aniq oʻlchamini aniqlash boʻlishini koʻrsatdi, bu esa sayyorani uning atmosferaviy xususiyatlari asosida taxmin qilishni talab qiladi. Texnik qiyinchiliklarga qaramay, u optimistik boʻlib, bu bio-signaturalarni izlashga bagʻishlangan birinchi missiya ekanligini va texnologiya keyingi oʻn yillarda tayyor boʻlishini taʼkidladi.
Mutaxassis uchun natija, ijobiy yoki salbiy boʻlsin, chuqur ilmiy hissalar keltirib chiqaradi. U topilishi ham, topilmasligi ham qiziqarli deb hisobladi, chunki aniqlanmaganligi ham hozirgacha maʼlum boʻlgan sayyora ekologik xilma-xillikka ega boʻlgan yagona sayyora ekanligini koʻrsatishi mumkin.
Shu bilan birga, Chiqlidagi Cerro Pachón togʻida joylashgan Vera C. Rubin Kuzatuvxonasi Koinot va Vaqt Merosidagi Merosini (LSST) boshlagan tarixiy bosqichini boshladi. Uzun muddat davomida bitta maqsadga eʼtibor qaratadigan anʼanaviy teleskoplardan farqli oʻlaroq, u uzluksiz ravishda osmonning keng hududlarini xaritalaydigan uzluksiz skaner sifatida ishlaydi. Uning yadrosi qurilgan eng katta raqamli kamera boʻlib, 3,2 gigapiksel aniqlikka ega va har bir necha kunda janubiy osmonning katta qismlarini suratga olib, oʻn yillik yuqori aniqlikdagi yozuvni yaratadi.
Asteroidlar va kuyruqchalarni kuzatish darhol foyda boʻlsa-da, Rubinning asosiy maqsadi qora energiya va qora moddani aniqlashdir. USP astronomiya doktori va kuzatuvxonada operatsion olim Bruno Quintning aytishicha, qora energiya Koinotning juda katta hajmlarini xaritalashni talab qiladi, nafaqat izolyatsiya qilingan nuqtalarni. Kuzatuvxona toʻrtta bir vaqtning oʻzida gravitatsion zaif linzalash, uch oʻlchovli xaritalash va supernova sanash kabi usullar yordamida milliardlab galaktikalarni tekshiradi.
Bu katta maʼlumotlar miqdori turli kosmologik sinovlarni solishtirishga imkon beradi, bu esa qora energiyaning doimiymi yoki vaqt bilan oʻzgarib turishi kerakligini tekshiradi. Quint statistik sinovlashning zamonaviy fizikaning asoslarini sinovdan oʻtkazishi mumkinligini taʼkidladi, gʻalati natijalar makon, vaqt va tortishishning tabiatini yetarli darajada tushunmasligimizni koʻrsatishi mumkinligini taklif qiladi. Rubinning maʼlumotlari Nancy Grace Roman kabi kosmik missiyalar bilan sinergiyada ishlaydi. Chiqlidagi kuzatuvxona koʻrinadigan spektrda uzluksiz skanerlashni taʼminlayotgan boʻlsa, kosmik teleskoplari infrashiroqda aniq tasvirlar taqdim etadi. Quint uchun bu toʻldiruvchi ahamiyatga ega, chunki kosmik infrashiroq koʻrinishi galaktik masofalarni kalibrlashga yordam beradi va loyihaning asosiy xatosini kamaytiradi.
Kelajakdagi yerga joylashgan kuzatuvxonalar orasida, Chiqlidagi Atakama choʻlida Yevropa Janubi Kuzatuvxonasi (ESO) tomonidan ishlab chiqilgan Ekstremal Tuzukli Teleskop (ELT) ajralib turadi. Bu sayyroda qurilgan eng katta tuzilma boʻladi. Uning asosiy oynasi 798 olti tomonlama segmentdan tashkil topgan boʻlib, 39 metr diametrli uzluksiz aks etuvchi sirtni hosil qiladi. Bu oynaning yigʻindisi hozirgi barcha yirik optik tadqiqot teleskoplari yigʻindisidan koʻproq yorugʻlik yigʻadi.
Yer atmosferasi tufayli yuzaga keladigan buzilishni bartaraf etish uchun ELT dunyodagi eng ilgʻor moslashuvchan optika tizimi bilan jihozlanadi. Moslashuvchan ikkilamchi oynalar atmosferadagi shovqinni real vaqt rejimida bekor qilish uchun soniyalab yuzlab marta shaklini sozlaydi, natijada Hubbleʼdan oʻn barobar aniqroq tasvirlar hosil boʻladi. Bu qobiliyat bilan Atakamadagi gigant yosh galaktikalar shakllanishining boshlangʻich bosqichlarini qayd etishga va koinot kengayishini oʻlchashga eʼtibor qaratadi. Eksoplanetologiyada, u yaqin toshli sayyoralar atmosferalaridan oʻtadigan yorugʻlikni ajratib olish uchun oʻzining katta yorugʻlik yigʻish qobiliyatidan foydalanadi, bu esa joriy kosmik kuzatuvxonalar bilan erishib boʻlmaydigan batafsillik bilan yashash kimyoviy belgilarini izlaydi.
Shuningdek, Chiqlidagi Las Campanas kuzatuvxonasida Magellan Gigant Teleskopi (GMT) ishlab chiqilmoqda va u ELT dan farqli muhandislikni qoʻllaydi. Koʻp kichik olti tomonlama oynalar oʻrniga, u yetti gigant dumaloq oynadan foydalanadi. Ushbu yetti oynaning har biri taʼsirli 8,4 metr diametrga ega va tonnalab ogʻir. Joylashtirilganda, ular 25 metr samarali ochilishga ega bitta aks etuvchi tomon sifatida ishlaydi, bu esa 368 kvadrat metr yorugʻlik yigʻish maydonini tashkil etadi. GMT zamonaviy astrofizika chegaralarida ishlash uchun moʻljallangan, yangi kosmik kuzatuvxonalar bilan hamkorlik qiladi va uzoq yulduzlarning harakati va tebranishini oʻlchash uchun yuqori aniqlikdagi spektrograflardan foydalanadi.
