Donnerstag, 23. Januar 2014

NASA-Astrophysiker formulieren 30-Jahre-Plan zur Beantwortung der "Großen Fragen"


Titel des Dossier zum 30-Jahresplan der NASA. | Copyright: NASA

Washington (USA) - Die vergangenen 30 Jahre haben unser Wissen über das Universum und damit das modernen Weltbild ebenso geprägt, erschüttert und verändert wie kaum eine andere Epoche seit Galileo Galilei. Jetzt haben Astrophysiker der NASA ihre Vision der nächsten 30 Jahre vorgestellt, innerhalb derer die weiterhin offenen "Großen Fragen" angegangen werden sollen. Auch das "wie" erläutern die Wissenschaftler in ihrem umfangreichen Dossier.

Der unter dem Titel "Enduring Quests - Daring Visions" (Fortwährende Fragen - Gewagte Visionen) skizzierte und vorab auf "arXiv.org" veröffentlichte, 110-seitige Zeitplan der zukünftigen Weltraummissionen der US-Raumfahrtbehörde werde, so die Forscher, einen tiefgreifenden Einfluss auf die Zukunft der Astronomie und die Art und Weise haben, wie sich abbildende Technologie zukünftig weiter entwickeln werden.


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In ihrem Artikel formulieren die NASA-Forscher vornehmlich drei ambitionierte Hauptziele bzw. Fragen, die es zu beantworten gelte:


- Sind wir alleine im Universum?

- Woher kommen wir?
- Wie funktioniert unser Universum?

Bezüglich der ersten Frage nach außerirdischem Leben, so stellen die Wissenschaftler fest, war wohl die wichtigste astronomische Entdeckung bzw. Bestätigung der vergangenen Jahre die der Existenz von Exoplaneten, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Darüber hinaus haben Missionen wie nicht zuletzt das Kepler-Weltraumteleskop gezeigt, dass es alleine in unserer Milchstraße von Planeten geradezu nur so wimmelt (...wir berichteten).


Verständlich also, dass es eines der mittel- und langfristigen Ziele der NASA ist, die Vielfalt an Planeten und Planetensystemen besser zu verstehen. Genau dieses Ziel werde mit dem Hubble-Nachfolger, dem "James Webb Space Telescope" (s. Abb.l.) verfolgt, dessen Start für 2018 anvisiert ist. Mit ihm sowie dem für 2020 geplanten LUVOIR-Weltraumteleskop (Large UV Optical IR) soll es möglich sein, die Atmosphären ferner Planeten zu untersuchen.

Ebenfalls noch innerhalb der 2020er Jahre soll die Mission WFIRST-AFTA die einst von "Kepler" begonnenen Suche nach Exoplaneten u.a. um ferne Sonnen auf frei durchs All treibende Einzelgängerplaneten ausweiten. Hierzu soll das Weltraumteleskop den schwachen Gravitationslinseneffekt dieser Objekte nutzen, um anhand dadurch ausgelöster optischer Verzerrungen auf die Existenz dieser bizarren Himmelskörper zu schließen.

Darüber hinaus hofft die NASA mit der geplanten Mission "ExoEarth Mapper" die Beobachtungsmöglichkeiten verschiedener großer Weltraumteleskope miteinander kombinieren zu können, um so die ersten direkten Aufnahmen ferner Erden zu liefern: "Zum ersten Mal werden wir dann in der Lage sein, Kontinente und Ozeane auf fernen erdähnlichen Planeten identifizieren zu können – und vielleicht sogar Signaturen dortigen Lebens finden", so das NASA-Konzept.


Angesichts der zweiten großen Frage, der nach der Herkunft der Menschheit, setzt die NASA ebenfalls u.a. auf die Beobachtungen ihrer nächsten Weltraumteleskope Webb, LUVOIR und WFIRST-AFTA (s.Abb.l.): "Diese Missionen werden die Geschichte von Galaxien und intergalaktischem Gas durch die kosmischer Vergangenheit 
nachvollziehen und dabei fast 14 Milliarden Jahre zurück blicken."

Rückschlüsse darüber, wie das Universum als solches funktioniert, erhoffen sich die NASA-Wissenschaftler abschließend von der Beobachtung der extremsten und gewaltigsten Ereignisse, etwa von dem Studium von Neutronensternen, der Kollision Schwarzer Löcher und eben der Beobachtung der "ersten Augenblicke des Universums".


Geradezu eine Revolution derartiger Beobachtungsmöglichkeiten erhoffen sich die NASA-Visionäre von dem Nachweis von Gravitationswellen - der bislang jedoch noch aussteht. Die Technologischen Voraussetzungen hierfür seien allerdings enorm. Gebraucht werden größere aber zugleich leichtere optische Geräte, extrem hochauflösende Bildgebungsverfahren, sowie intelligente Materialien und Mikro-Antriebe von bislang nicht gekannter Präzision.



Zum Thema

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"Eine Sache, die das NASA-Strategiepapier nicht erwähnt ist die Frage der Finanzierung und des Organisationsmanagements - also den beiden problematischsten Angelegenheit im Raumfahrtgeschäft", bemerkt der arXiv-Blog "Emerging Technology from arXiv" kritisch an.


- Das vollständige Dossier "Enduring Quests-Daring Visions" finden Sie HIER


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