Týmy, které projektují teleskop WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope), dostaly od NASA jasný příkaz – dalekohled, který se má po startu v polovině dvacátých let zařadit mezi vlajkové lodě astronomie a který je určen ke studiu temné energie a exoplanet, bude muset být upraven, aby se náklady udržely pod 3,2 miliardami dolarů. Nejjednodušší je bohužel ořezat vědeckou část projektu. NASA má bohužel s navyšováním rozpočtu čerstvé zkušenosti s Dalekohledem Jamese Webba, který v řadě astronomických vlajkových lodí předchází WFIRST (má startovat v roce 2019) a agentura nechce tuto zkušenost opakovat i u dalšího projektu, který se zatím jen navrhuje.
Zdroj: https://assets.cdn.spaceflightnow.com
Nezávislý technologický, manažerský a ekonomický hodnotící panel sestavený NASA na začátku roku, přinesl v říjnu první poznatky. Podle jeho údajů bude stavba, testování a start této mise stát něco mezi 3,9 a 4,2 miliardami dolarů. Nejvyšší vedení agentury proto předalo vědeckému oddělení jasný pokyn – najít cesty, jak dostat náklady na WFIRST pod 3,2 miliardy dolarů.
Úplně původní plány počítaly s tím, že by teleskop dostal primární zrcadlo o průměru 1,2 metru, ale jelikož v roce 2012 dostala NASA od průzkumné agentury NRO zrcadlo o průměru 2,4 metru (shodný průměr jako má Hubbleův teleskop), bylo rozhodnuto, že WFIRST dostane toto větší zrcadlo. Díky tomu by měl teleskop stejně ostrý zrak jako Hubble, ale při 100× větším zorném poli. V době, kdy k tomuto rozhodnutí došlo, se odhadovala cena projektu na 1,6 miliardy dolarů.
Zdroj: https://assets.cdn.spaceflightnow.com
Překlad: Autor
Plánovači navíc k misi přidali i druhou část – koronograf, který měl blokovat světlo přicházející od cizích hvězd, aby teleskop mohl snáze spatřit drobné paprsky z planet, které kolem těchto hvězd obíhají. Žádné takové zařízení ještě nikdy do vesmíru neletělo, ale jeho využívání by dalo astronomům mnohem širší možnosti výzkumu z hlediska hledání teoreticky obyvatelných planet.
Zdroj: https://assets.cdn.spaceflightnow.com
WFIRST měl být umístěn na halo orbitě kolem libračního centra L2 soustavy Slunce-Země (cca. 1,5 milionu km od naší planety), kde by měl zajištěno nerušené pozorování celého vesmíru. Dříve se uvažovalo o usazení na geostacionární dráze Země (cca. 36 000 km vysoko), ale tím by se omezily pozorovací možnosti teleskopu.
Jenže použití většího zrcadla spolu s jeho vzdálenějším pracovištěm znamená, že teleskop bude větší a těžší = bude potřebovat větší raketu, která jej vynese do vesmíru. Místo běžného nosiče jako je dnes třeba Falcon 9 nebo Atlas V by byl potřeba ekvivalent Delty IV Heavy, nebo Falconu Heavy. Suchá hmotnost teleskopu má totiž dosahovat 7,3 tuny, k čemuž je potřeba přičíst ještě palivo.
Projekt se ale prodražoval i na jiných frontách. Manažeři projektu navíc rozhodli, že mise má být navržena jako servisovatelná. Na teleskopu měly být odklopné panely, které by umožnily přístup k vnitřním přístrojům a další elektronice. WFIRST měl generovat mapy vesmíru ve vysokém rozlišení, takže by teleskop potřeboval velké datové úložiště a pokročilý software, který by z nich vybíral vhodná data pro odeslání. Na Zemi pak měla vzniknout dvě datová centra – v Marylandu a v Kalifornii, kde by se ukládala měření z této mise.
Zdroj: https://assets.cdn.spaceflightnow.com
NASA sama si dělala také vlastní posudky a vyšla jí cena 3,6 miliardy dolarů, přičemž nezávislý panel vidí náklady ještě o 300 milionů vyšší, což se dá vysvětlit dodatečnými rezervami, které by se mohly použít, pokud by se projekt dostal do jakýchkoliv problémů či skluzů. Přezkoumávání navíc ukázalo, že mise WFIRST by měla být zařazena do kategorie A, kam patří velké mise, které jsou součástí strategických programů – kromě JWST sem patří třeba i Mars rover 2020. NASA zatím WFIRST řadila do kategorie B – manažeři tedy mohli při vývoji akceptovat vyšší míru rizika a přistupovat na více kompromisů.
Kategorie B ale dávala manažerům i mnohem větší volnost při rozhodování, takže pokud se z WFIRST stane projekt kategorie A, rázem vzrostou náklady o 250 – 300 milionů dolarů, takže se dostaneme na 4,2 miliardy dolarů. „Projekt vyrostl možná víc, než jsme chtěli. Proto jsme udělali to, co jsme udělali,“ uvedl 25. října Thomas Zurbuchen, zastupující administrátor NASA.
Zdroj: https://wfirst.gsfc.nasa.gov
O týden dříve poslal řediteli Goddardova střediska stanovisko, ve kterém uvádí, že v projektu WFIRST je nutné sáhnout ke snížení rozsahu a komplexnosti mise, aby se náklady udržely pod hranicí 3,2 miliardy dolarů. Tato cena má být neprostupným stropem, který má zajistit, aby další astrofyzikální projekty netrpěly nedostatkem kvůli nenasytnému Otesánkovi.
Odborníci z Goddardova střediska tak spustí studii, která zjistí, jak by se dal projekt upravit a zlevnit při zachování současné základní architektury včetně zrcadla o průměru 2,4 metru i koronografu. Sám Zurbuchen doporučil, aby se týmy podívaly na možnosti snímače a spektrometru s širokým zorným polem, který měl sledovat vesmír v blízké infračervené oblasti, kde měl studovat temnou energii a exoplanety. Manažeři by mohli také ke koronografu přistoupit jiným způsobem a pojmout jej primárně jako technologický demonstrátor. Tím by se přístroj osvobodil z velmi těsného sevření předpisů, které jsou běžně spojeny s kosmickými misemi za několik miliard dolarů.
Zdroj: https://www.nap.edu
„WFIRST zůstává nejvyšší prioritou NASA v oboru velkých astrofyzikálních projektů, které následují po JWST,“ uvedl Zurbuchen a dodal: „Provedení těchto úprav, které jsou reakcí na zjištění v (nezávislé hodnotící) recenzi, zajistí jeho úspěch při zachování vyváženého astrofyzikálního programu“. Peter Michelson ze Stanford University, který byl v čele revizního panelu uvedl, že panel opět potvrdil vysokou hodnotu vědeckých cílů projektu WFIRST. Zároveň zjistil, že mise, tak jak byla navržena, bude schopna splnit cíle stanovené v pravidelné desetileté hodnotící zprávě Národní výzkumné rady (National Research Council) zveřejněné z roku 2010.
„Přístroj se širokým zorným polem má obrovský vědecký potenciál, který je podstatně větší než v případě plánované evropské mise Euclid a mnohem lepší z hlediska provádění výzkumu slabých infračervených zdrojů než Hubbleův teleskop nebo JWST, doplnil Michelson. Odborníci zároveň nechtějí, aby projekt přišel o koronograf. „Výhody, které koronograf přinese jsou v souladu s dlouhodobými cíli NASA při výzkumu exoplanet,“ přiznává Michelson, který však jedním dechem dodává: „Je to významná součást této mise, což s sebou nese rizika, která musíme poznat a přizpůsobit se jim.“
Zdroj: http://www.nasa.gov/
Astronomové očekávají, že díky širokému zornému poli WFIRST odhalí tisíce jasných supernov – gigantických explozí, které se objevují na konci života hvězd. S jejich pomocí by mohli zpřesnit naše znalosti o rychlosti rozpínání vesmíru i o tom, jak se tato hodnota měnila v průběhu historie. Mohli bychom tak lépe pochopit podstatu temné energie, která podle dosavadních poznatků zrychluje rozpínání vesmíru. Vědecky cenné by měly být i objevy na poli exoplanet – WFIRST by jich mohl objevit až 20 000!
NASA už na projekt WFIRST vydala v minulých letech 300 milionů dolarů a pokud půjde všechno podle plánu, mohli bychom se startu dočkat na přelomu let 2025 a 2026. Vše ovšem bude záležet nejen na financích ale i na tom, jaké návrhy odborníci z Goddardova střediska vymyslí. Čas mají do února, kdy se očekává předložení jejich návrhů. Pokud se jim podaří snížit náklady pod 3,2 miliardy dolarů, dojde ke schválení návrhu a celá mise postoupí do vývojové fáze B.
„Nemůžete tyto změny udělat bez ztráty nějaké vědy, takže únorový návrh bude zahrnovat redukce z různých míst projektu,“ uvedl Paul Hertz, ředitel astrofyzikálního oddělení NASA a dodává: „Přijmeme to proto, že úroveň vědy je nad doporučením desetileté zprávy Národní výzkumné rady.“ Kde by se tedy dalo ušetřit? Možností je mnoho. WFIRST může dostat méně výkonné vědecké senzory, může dojít k redukci počtu kanálů v detektoru, nebo ke snížení počtu barevných filtrů. Další možností je využití komerčně dostupných dílů pro stavbu teleskopu, který se má sestavovat na Goddardově středisku.
Zdroj: https://assets.cdn.spaceflightnow.com
Hertz zároveň oznámil, že ředitelství NASA dovolilo manažerům WFIRST odstranit z projektu zařízení, které mělo zajistit kompatibilitu teleskopu s budoucí samostatným dílem označovaným jako starshade. Ten by letěl ve formaci s teleskopem, přičemž oba díly by dělily tisíce kilometrů. NASA totiž momentálně nemá žádný formální návrh pro misi se starshade, ale vědci by ji rádi časem využili pro výzkum exoplanet. Tato technologie by totiž umožnila velkým teleskopům pořizovat fotky exoplanet o velikosti Země.
Návrháři zatím plánovali, že by WFIRST mohl nést sledovací kamery a navigační zařízení včetně komunikačního systému – všechna tato zařízení měla zajišťovat správnou orientaci obou ve formaci letících objektů. Hertz však nyní oznámil, že kompatibilita WFIRST se starshade již není vyžadována. Pokud tedy bude potřeba, může se vybavení snadno vyškrtnout, což by mohlo také snížit cenu projektu. Není však vyloučena možnost dodatečné instalace tohoto hardwaru při nějaké servisní misi.
Existuje samozřejmě i možnost, že studie Goddardova střediska zjistí, že není možné stlačit náklady pod avizovaných 3,2 miliardy dolarů. V takovém případě má NASA připravené řešení – rozjela by rozšířenou studii zaměřenou na možnost postavit menší observatoř, která by se svými rozměry blížila původnímu projektu předtím, než NASA dostala zrcadlo od průzkumného úřadu.
Zdroje informací:
https://spaceflightnow.com/
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://assets.cdn.spaceflightnow.com/…/20063111/Wfirstdarksidenominal.png
https://assets.cdn.spaceflightnow.com/…/11/04014037/wfirst_cutaway.png
https://assets.cdn.spaceflightnow.com/…/WFIRST-OTA-02.jpg
https://assets.cdn.spaceflightnow.com/…/WFIRST-Bright-Right-sm-678×381.png
https://media1.britannica.com/eb-media/31/153031-004-F65FA0EF.jpg
https://assets.cdn.spaceflightnow.com/…/22012808/starshade20140320.jpg
A je to naozaj taký problém! Tak dajte americkej armáde o 3 miliardy USD menej a hotovo! Oni si to ani nevšimnú a NASA bude happy.
Armáde sa nikde a nikde neuberá !
V tomto případě bych souhlasil. Jeden křižník nebo letadlová loď může klidně 5 let počkat, zatímco lepší výzkum vesmíru posune celou vědu a tím i technologie. Ale vysvětlit to Trumpovcům bude nejspíš nad lidské síly.
Je mi smutno, že se tady hádají o pár set milionech dolarů pro tak velký vědecký přínos pro lidstvo.
Smutnější ještě víc po porovnání se článkem, který jsem četl před chvílí – Apple má volnou hotovost na účtech 269 miliard dolarů, která má jediný cíl – víc a víc se hromadit (jen +31 mld. za poslední rok). Za to by bylo ISS, program Apollo, Iter, SLS, LHC, JWST a ještě by celkem dost zbylo.
Na obrázku „Rychlost WFIRST“ je uvedené, že JWST je 6x väčší ako HST. To mi akosi nesedí, HST má priemr 2,4 m a JWST 6,5 m. Na priemer je to 6,5/2,4=2,7x väčší, na plochu je to 2,76^^2=7,3x väčší.
pb 🙁
Možná to zprůměrovali. 🙂
Jde skutečně o srovnání ploch primárních zrcadel, přesný poměr JWST/HST se pohybuje mezi 6,25 a 6,7 (z plochy HST je v tom poměru odečtena i plocha zrcadla, která není využita při použití různých přístrojů). Zrcadlo JWST totiž není kruhové, takže jeho plochu nelze počítat prostým použitím jeho maximálního průměru.
To myslíš že zbierajú do ponožky a schovávajú pod posteľou ? Po funuse to možno pozostalí nájdu ?
Opravdu si myslíte, že pro většinu populace je nějaký teleskop důležitý. Z toho vždy prostě musíte vycházet. To samozřejmě neznamená, že není důležitý po mne – jen jsem prostě realista.
Teleskop asi ne, ale být na místě Apple, tak bych to risknul a dal $50 mld. do jaderné fúze. Pokud by to nevyšlo, tak by to na účtech ani nepoznali a pokud ano, sypaly by se z toho biliony dolarů.
Je dobře, že o investicích v kapitalismu rozhodují vlastníci peněz. Až se soukromý investor rozhodne pro financování jaderné fúze, bude doba zralá na vědecké průlomy v oblasti. ITER už stál dvacet miliard dolarů a komerční využití stále v nedohlednu. Představte si, že by na jaderné fúzi trvala královna Viktorie. Těch marně utracených peněz a těch „zazděných“ jiných projektů. Přijít v té době o parní stroj by byla škoda. 🙂
iOvce si vědu nepřejí.
WFIRST měl být umístěn na halo orbitě kolem libračního centra L2 soustavy Slunce-Země…
Mali by sme sa začať učiť stavať ďalekohľady na Mesiaci. Mesiac tiež nemá atmosféru. Existujú tam miesta kde Slnko nezasvieti, alebo iba minimálne.
Dáke náklady na ochranu by sa dali urobiť aj z miestnych surovín cez 3D tlačiarne.
Viem si predstaviť dostatok dôvodov, že na Mesiaci vydrží taký ďalekohľad oveľa dlhšie v prevádzke ako v libračnom bode l2.
Pozorovacie možnosti by boli oproti L2 bodu obmedzené. Ale to by kompenzovala dlhšia prevádzka ďalekohľadu a nižšie náklady na prevádzku. Nepotreboval by napríklad gyroskopy na orientáciu v troch osách.
V radioastronomii dochádza k projektom spojiť celoplanetárne pozorovanie viacerých monitorovaní do jedného veľkého virtuálneho ďalekohľadu, ako EHT. EHT však nie je jediným teleskopom, ale sieťou 12 rádioteleskopov rozmiestnených po celej Zemi – v USA, na Havaji, v Čile, v Európe, aj v Antarktíde na južnom póle.. Onedlho sa dočkáme teda uvoľnení snímok okolia centrálnej čiernej diery Sagittarius A*.
Napríklad link:
http://techbox.dennikn.sk/temy/vedci-pouziju-celoplanetarny-teleskop-eht-aby-uvideli-cierne-diery/
Tak isto na Mesiaci možno rátať aj s lepšími podmienkami na budúci servis a doplnenie paliva. Niektoré misie vesmírnych ďalekohľadov boli ukončené. lebo odišli buď gyroskopy, alebo chladiace palivo.
Asi by sa dalo zohnať viac peniazi, ak by sa rátal taký projekt do projektov stavania mesačnej základni.
S chladiacim mediom by uz nemal byt problem. Pocnuc JWST sa snad uz bude pouzivat iba uzavrety cyklus, ktory nedopusti stratu media, pokial nedojde k poruche. Doterajsie misie pouzivali otvoreny chladiaci system, co sposobovalo, ze cas misie bol obmedzeny.
U Mesiaca by som videl problem v seizmickej aktivite a rotacii. Ak sa hladi daleko do vesmiru na velmi tmavu oblast, je nutne sa na jedno miesto pozerat dajme tomu radovo tyzdne. To sa na rotujucom telese dost dobre neda. Teda da, ale pokial teleskop nema velmi presnu montaz, ktora aj tak znizi kvalitu snimku, tak ma jeden snimok za otacku. A to je malo. Napr. slavny Hubbleov snimok zobrazujuci tisice galaxii v jednom zdanlivo tmavom kute oblohy vznikol tak, ze sa to miesto exponovalo dokopy 4 mesiace. Na jeden snimok.
Nevím, co si představujete pod „dostatkem důvodů“, ale uvádíte asi tak 1,5 důvodu proč Měsíc, přičemž si uvědomujete jen asi jeden důvod, proč Měsíc ne.
– WFIRST bude přehlídkový dalekohled, tj. takový, který má za dobu své mise minimálně jednou prohlédnout celou oblohu. Místa na Měsíci, kam Slunce nezasvítí, jsou u pólů – a odtud vždy uvidíte maximálně jednu polovinu oblohy.
– V místě, kam Slunce nezasvítí, není ani možné použít solární panely.
– Místa, kam Slunce nezasvítí (dna kráterů na pólech Měsíce), jsou místa, z nichž je také dost omezený výhled na Zemi, což znamená dost omezené spojení. Dalekohled tohoto typu bude produkovat taková kvanta dat, že potřebuje spojení prakticky nepřetržité, aby je také stíhal na Zemi přenášet.
– otřesy a rotaci už zmínil ventYl.
– Měsíc má vyšší erozi od mikrometeoritů, protože meteority, co na něj dopadnou, rozstřelují prach po celém jeho povrchu. Celkem velkou rychlostí, právě kvůli absenci atmosféry.
– umístit cokoliv na povrch Měsíce je energeticky i co se týče rizika náročnější, než to umístit k bodu L2.
Ano, řada (ale ne všechny) z těchto věcí se dají nějak obejít (jaderný reaktor, retranslační družice, …). Ale připomínalo by to známé rčení: „Vezmeme to zkratkou. Je to sice dál, ale za to je to horší cesta.“ A to je také důvod, proč na Měsíci dalekohledy nestavíme a ještě dlouho nebudeme.
Do L2 vynesie zmontovaný ďalekohľad jedna raketa. Na mesiac by to vyžadovalo niekoľko rakiet a následnú montáž.
Možná bx stačilo založit konkurenční vesmírnou agenturu…
Nepochopil jsem ten obrázek. Jaká rychlost dalekohledu je bezprecedentní ?
Jde o rychlost snímání. Tedy jak rychle dokáže teleskop nasbírat údaje z dané oblasti. WFIRST bude mít velké zorné pole a tak najednou pokryje velkou oblast. Naopak teleskop s menším zorným polem musí udělat těch fotek více, což trvá delší dobu.
Původně jsme chtěli postavit FERRARI. Pak jsme zjistili, že to stojí moc peněz. Postavte šlapací autíčko, to bude levnější… 🙁
Šlapací autíčko ani ne, spíš takový Trabant 😀
No, on každý takový projekt začne velkorysým návrhem za rozumnou cenu (ta je vždy velmi optimistická, aby to bylo schváleno), no a pak bobtná a bobtná a je čím dál lepší a jestě něco přidáme a tohle taky a ještě … no a nakonec, když se to rozvine do nebývalých krás tak přijde malý hubený mužíček v šedém sako s tužkou a vše uvede zas do reálnách mezí. Bez těch mužíčků bychom asi rychle zkrachovali.
Víte, těch báječných projektů je víc a peníze jsou jen jedny. ´
Bohužel, lidstvo pořád baví víc válka než čistá věda, jak řekl klasik. Mimochodem, mě tedy připadá americký vesmírný program velmi velkorysý. Hodně toho dokázali.
Je to k vzteku, když máme (nebo budeme mít) technické možnosti jak postavit špičkový teleskop, nacpat do něj hromadu přístrojů, k tomu přidat clonu starshade a celé to dopravit do L2…. a pak mise zeštíhlí kvůli pár miliardám dolarů, které k dispozici jsou a stačí je jen do NASA přihodit.
Výzkum moří zajímá zase jiný lidi a těm často naopak vydávání peněz na astronomii a kosmonautiku přímo vadí.
Asi sa zruší „starshade” ktorý považujem za najvýznamnejšiu a najprínosnejšiu inováciu celého projektu. Škoda !
pb 🙁
😐
Snížit náklady, nebo alespoň udělat vše pro to, aby se nevymkly kontrole je rozhodně cesta správná. Horší je to, že se to bude dělat právě na úkor vědy a až mě mrazí v zádech z toho, jak významnou roli hraje byrokracie. Přeřazení projektu z jedné kategorie do jiné rozdíl stovek milionů apod. Já chápu že to asi obnáší i jinou úroveň testování, ale nedělám si iluze o tom, že by na to nebylo nabaleno extrémní množství různých protokolů a záznamů které to prodražují především.
To jsou teda články, včera byrokracie kolem SLS a dneska tohle. Já chápu že do jisté míry je to nezbytné a do jisté míry díky tomu dosáhla NASA úžasných úspěchů co do spolehlivosti, ale nejde to do nekonečna. 100% spolehlivý stroj nevyrobíte ani tak, že ho budete donekonečna testovat. To znamená že v určitém okamžiku je to absurdní a další minimalizace rizika už nestojí za vynaložené prostředky k tomu potřebné.
Bohužel se nám teď opravdu sešly dva ne zrovna veselé články za sebou. Ale zítra by už mohlo být téma radostnější – plány na nový ruský modul k ISS. 😉
To bude zase príspevkov v komentároch 😀
Jako že Nauka? To nedaj…
Na Nauku má být ten modul připojen. Ale více už za 40 minut v článku. 😉
Docela by mě zajímalo, jak přesně si NASA představuje to servisování. Pomocí SLS a lodí Orion? Nebo dají kontrakt SpaceX?
Nezapomínejte na možnost robotického servisování.
Zajímavé , přiznávám že (nejen) o této oblasti kosmonautiky toho moc nevím, proto se ptám; existuje možnost adekvátního robotického servisu (pod pojmem servis si člověk tak nějak automaticky vybaví mise raketoplánu k HST) alespoň na papíře?
Zatím se dělají jen první kroky. Např.
https://kosmonautix.cz/2017/09/zacina-stavba-druzice-ktera-pomuze-satelitum/
https://kosmonautix.cz/2016/07/prvni-kroky-k-likvidaci-kosmickeho-odpadu/
Když tak čtu ty komentáře, tak se až divím, že NASA tu chybějící miliardu dolarú nepošlete 🙂
Problém těhle velkých teleskopú je v tom, že za každý další přidaný dolar máte měně „vědy“ než za předešlý dolar. Prostě se jde na technologické hranice doby a to něco stojí. Zase na druhou stranu výhodou je, že ta sonda je o několik let technologicky vepředu a získaná data jsou o něco cenější. Podle mě je celkově efektivnější přístup, jaký preferuje především ESA, která hledá spíš cenové optimum a sondu nahradí dříve novější, technologicky vyspělejší. Ono už i NASA spíš preferuje ty menší sondy, ale tady se to darované zrcadlo stalo tak trochu danajským darem…
Ten ďalekohľad vlastne slúži výlučne iba vede, takže akékoľvek znížené financovanie môže ísť jedine na úkor vedy !
Třeba takový Hubble je toho příkladem, nebo žeby ne??
Jo, rozhodování o cizích penězích je snadné. Možná bychom se divili, že v případě zavedení daňové asignace by výdaje na výzkum vesmíru poklesly. 🙂
Jenže jiný problém je v tom, že mnoho nákladů je v tomto případě fixních, takže i ty vaše klesající přínosy za každý další dolar vynaložený na přístroje pořád ještě umořují ty pevné náklady za start, stavbu základních systémů (struktura, energie, pohon), provoz a tak podobně.
To jsou ale řádově jiná čísla – vynesení, kostra, palivo, FV panely jsou řádově stovky milionů
… zatímco vědecké přístroje, jejich konstrukce a vyšší nároky na zpracování (většího množství) dat zpátky na Zemi jsou řádově miliardy