LUVOIR

Ten artykuł dotyczy przyszłego wydarzenia. Informacje w nim zawarte mogą się zmienić wraz z pojawieniem się nowych faktów, a początkowe doniesienia mogą być niepewne. Ostatnie aktualizacje tego artykułu mogą nie odzwierciedlać najbardziej aktualnych informacji.

Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor

Państwo	Stany Zjednoczone
Zaangażowani	NASA, NASEM
Model satelity	wielozakresowy teleskop kosmiczny
Rakieta nośna	SLS Block 2 lub SpaceX Starship
Orbita (docelowa, początkowa)
Pozycja	Słońce-Ziemia L2
Czas trwania
Początek misji	2039 (proponowany)
Wymiary

Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) – projekt koncepcyjny wielozakresowego teleskopu kosmicznego, rozwijany przez NASA.

W styczniu 2016 r. zespół ekspertów rozpoczął prace nad projektem teleskopu kosmicznego, następcy teleskopu Hubble'a i (będącego wówczas jeszcze w trakcie konstrukcji) teleskopu Jamesa Webba. Zakończyły się one 26 sierpnia 2019 r. wydaniem raportu końcowego^[1].

4 listopada 2021 r. National Academies of Sciences, Engineering and Medicine (NASEM) po raz siódmy w swojej historii opublikowała dokument, będący owocem setek sondaży, spotkań i paneli naukowych przeprowadzonych w ciągu kilku ostatnich lat^[2]. Zarysowano w nim kierunki rozwoju nauki w dziedzinach astronomii i astrofizyki^[3]. Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s zawiera propozycje głównych celów do osiągnięcia i projektów w tym pomocnych^[4]. LUVOIR jest wiodącym z czterech projektów zaleconych do sfinansowania i realizacji.

Główne zadania teleskopu można ująć w trzech punktach^[5]:

1. Badanie egzoplanet i układów planetarnych.
2. Głębsze zrozumienie historii Wszechświata od ery rejonizacji przez formację i ewolucję galaktyk po tworzenie się gwiazd i planet.
3. Lepsze poznanie Układu Słonecznego.

LUVOIR będzie w stanie analizować skład atmosfery egzoplanet i wykrywać biosygnatury, takie jak CO, CO₂, O₂, O₃, H₂O czy CH₄^[6][7]. Różne charakterystyki (rozmiar, masa, gęstość) zaobserwowanych planet pozwolą na lepsze zrozumienie ewolucji systemów planetarnych włącznie z naszym^[8].

Rozmiar zwierciadła i wysoka rozdzielczość pozwolą na zaobserwowanie mniejszych i ciemniejszych struktur kosmicznych, co pozwoli lepiej zrozumieć naturę ciemnej materii i jej rozmieszczenie w najbliższym otoczeniu. Możliwość studiowania rozmieszczenia i ruchów gwiazd na odległość sięgającą 10–25 megaparseków wzbogaci naszą wiedzę na temat ewolucji galaktyk. Spektroskopia w zakresie UV umożliwi studia nad przepływem gazu w przestrzeni międzygalaktycznej.

W zakresie światła widzialnego LUVOIR umożliwi obserwację planet zewnętrznych z rozdzielczością 25 km. Spektroskopia i wysokiej jakości obrazy obiektów wewnątrzsystemowych (księżyce, komety, asteroidy) oraz ciał z Pasa Kuipera pomogą nam zrozumieć, jak uformował się nasz system.

Raport końcowy ekspertów z sierpnia 2019 r. proponuje dwie alternatywne konstrukcje – obie oparte na projekcie teleskopu Webba – z osłoną słoneczną i składanym głównym zwierciadłem^[9]:

1. LUVOIR-A – zwierciadło główne o średnicy 15 m. Zaletą tej konstrukcji jest wysoka jakość obrazu i szerokie pole widzenia. Wyposażony zostanie w 4 serwisowalne przyrządy naukowe.
2. LUVOIR-B – 8 m średnicy głównego zwierciadła. Ta architektura ułatwia wysokokontrastowe obserwacje egzoplanet. W tej wersji planowane są 3 instrumenty naukowe.

W obu przypadkach układ optyczny będzie trójzwierciadlanym anastygmatem^[10].

Proponowane instrumenty naukowe^[5][11]:

1. ECLIPS (Extreme Coronagraph for Living Planetary Systems) – koronograf pozwalający na obserwacje planet orbitujących wokół gwiazd jaśniejszych od nich do 10¹⁰ razy^[2]. Będzie pracował w trzech zakresach: bliskim nadfiolecie (200–400 nm), widzialnym (400–850 nm) i bliskiej podczerwieni (850–2000 nm).
2. High Definition Imager (HDI) – dwukanałowy układ obrazujący o polu widzenia 2×3 minuty kątowe. Kanał UVIS będzie dokonywał obserwacji w zakresie ultrafioletu i widzialnym (200–950 nm), a kanał NIR w bliskiej podczerwieni (800–2500 nm).
3. LUMOS (LUVOIR Ultraviolet Multi Object Spectrograph) – spektrograf zdolny do jednoczesnej obserwacji wielu obiektów w zakresie od ultrafioletu do światła widzialnego (100–1000 nm). Następca zamontowanego w teleskopie Hubble'a Hubble Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS).
4. POLLUX – spektropolarymetr przeznaczony do pracy w zakresie ultrafioletu (97–390 nm). Jest to instrument projektowany przez europejskie konsorcjum złożone z 154 naukowców i inżynierów, pochodzących z 67 instytutów w 13 krajach pod egidą Francuskiej Agencji Kosmicznej CNES. Instrument ten jest przeznaczony do architektury A^[12].

Projekt przewiduje możliwość serwisowania urządzeń, włącznie ze sprowadzeniem ich na Ziemię w celu rozbudowy i unowocześnienia. Niewykluczone jest, że budowa teleskopu odbędzie się na orbicie ziemskiej^[13].

Szacowany koszt projektu to ok. 17 miliardów $^[14].

• Kosmiczny Teleskop Hubble’a
• Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba
  

• oficjalna strona
• raport zespołu
• raport końcowy
• LUVOIR na Twitterze
• Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s