Európai űrcsillagászati tervek a 2030-as évtizedig
(Rovat: Űrcsillagászat Európában, Távoli világok kutatói - 2013.12.02 08:15.)

Röntgen-űrobszervatórium és gravitációshullám-detektor készül majd az ESA újabb két nagy űrprogramja keretében. Indulásuk 2028-ra és 2034-re várható.

A kijelölt dátumok még elég messzinek tűnnek, de az Európai Űrügynökség (ESA) illetékesei már most meghozták a döntést, hogy elegendő idő legyen a megfelelő űreszközök megtervezéséhez és elkészítéséhez. Mindkét kiválasztott téma – a forró, nagyenergiájú sugárzást kibocsátó égitestek vizsgálata és a gravitációs hullámok kimutatása – az asztrofizika és a kozmológiai legaktuálisabb kérdései közé tartozik. Így nem meglepő, hogy az ESA következő két, ún. nagy (angolul large, azaz rövidítve L kategóriájú) tudományos küldetését ezek a témák „vitték el”.

Az ESA Cosmic Vision programjában tavaly választották ki megvalósításra az első ilyen L kategóriájú (L1) űrprogramot. Ez nem más, mint a Jupitert és jeges holdjait kutató JUICE (Jupiter Icy moons Explorer), amelynek az előkészületei – benne magyar részvétellel – azóta már javában zajlanak. A JUICE 2022-ben indulna és 2030-ban érkezne a Jupiterhez. Már a tavalyi fordulóban a „döntőbe” került, de végül nem kapott támogatást a nagyenergiás asztrofizikai vizsgálatokra tervezett ATHENA (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics és a gravitációs hullámok kutatására szánt NGO (New Gravitational wave Observatory). Most a hozzájuk kötődő két koncepció is zöld utat kapott.

Az JUICE után következő, vagyis L2 jelű küldetés lesz a röntgencsillagászati űrobszervatórium. Várható indítási éve 2028. A két alapvető kérdés, amire a kutatók választ keresnek vele: hogyan és miért állt össze az anyag az univerzumban a ma megfigyelhető galaxisokba és galaxishalmazokba, és hogyan növekednek a galaxisok magjában található szupernagy tömegű fekete lyukak, illetve milyen hatással vannak a környezetükre.

Egy aktív galaxismag, amely többek közt erős röntgensugárzást is kibocsát. A központi szupernagy tömegű fekete lyuk a környezetéből anyagot fog be. Ennek egy része két átellenes irányú, gyors anyagsugárban hagyja el a galaxis központját (a rajzon narancsvörös színben). A galaxismag körül alacsonyabb sebességű, szélesebb nyílásszögű kifúvások is vannak (kékesszürke). (Fantáziakép: ESA / AOES Medialab)

A 2034-re tervezett L3 program az Einstein-féle általános relativitáselmélet által megjósolt gravitációs hullámokat, a téridő görbületének apró, hullámszerű változásait szeretné vizsgálni. Számos közvetett bizonyítékunk van már a gravitációs hullámok létezésére, de közvetlen kimutatásuk egyelőre még várat magára. A világegyetem legígéretesebb gravitációshullám-forrásai nagy sebességgel mozgó, igen nagy tömegű égitestek, például összeolvadás előtt álló, egymás körül keringő fekete lyukak lehetnek. A gravitációs hullámok kutatása a jövőben egy teljesen új, az elektromágneses hullámoktól független módot adhat a világegyetem kutatására.

A Cosmic Vision L osztályú programjaira szóló, idén márciusban megjelent felhívásra az ESA összesen harminckét javaslatot kapott. Ezekből választották ki a mostani két témát. Itt egyelőre még nem konkrét űreszközökről van szó. Az L2 koncepció (röntgentartományban működő új generációs űrteleszkóp) részletes kidolgozására hamarosan, 2014 elején nyílik meg a pályázati lehetőség. Később az L3 (gravitációshullám-detektor) esetén hasonló eljárást követnek. Most, hogy a fő tudományos célokat kijelölték, a megvalósításhoz szükséges új technológiák kifejlesztésén lesz a hangsúly Európában.