Mithilfe der Spektroskopie, die untersucht, wie Materie und Licht interagieren, werden Astronomen nun beginnen, die Atmosphären großer, heißer Welten nach Hinweisen auf Biosignaturen oder Lebenszeichen auf anderen Planeten zu untersuchen.
Die zweite neue Priorität, die in dem Bericht angekündigt wird, ist der Versuch zu verstehen, was in den frühesten Momenten unseres Universums passiert ist, indem die Natur von Schwarzen Löchern, Weißen Zwergen und Sternexplosionen untersucht wird. Durch Projekte wie den Start der Laser Interferometer Space Antenna, einer vorgeschlagenen Raumsonde, die Gravitationswellen erkennen und messen wird, könnte die Forschung in diesem Bereich Wissenschaftlern helfen, neue Physik zu entdecken und unser Verständnis astronomischer Messungen zu verbessern.
Die dritte Priorität wird versuchen, den Ursprung und die Entwicklung von Galaxien zu untersuchen und herauszufinden, wie diese astronomischen Systeme miteinander verflochten sind. Mit der Spektroskopie wollen die Forscher insbesondere die vielfältigen Strukturen untersuchen, aus denen die Umgebung von Galaxien besteht.
Eine neue Art, Missionen zu planen
Der Bericht des Ausschusses besagt auch, dass die NASA ein neues Programm erstellen sollte, um die Art und Weise zu ändern, wie Projekte geplant und entwickelt werden.
„Anstatt Missionen zu empfehlen und zu genehmigen, die so viele Jahre dauern“, sagt González, „empfehlen wir der NASA, eine Linie zu schaffen, die wir das Great Observatories Mission and Technology Maturation Program nennen, die Technologie für Missionen entwirft und entwickelt, bevor sie es sind.“ zugelassen.”
Dieses Programm würde Technologien Jahre im Voraus entwickeln, bevor sie für eine Weltraummission vorgesehen sind, und währenddessen Prüfungen und Überprüfungen in der Frühphase durchführen. Normalerweise beginnt dieser Prozess, wenn eine Mission empfohlen wird, aber dieses Programm zielt darauf ab, die Zeit zwischen Empfehlung und Start zu halbieren.
Angesichts des Zeit- und Kostenaufwands für die Entwicklung eines Missionskonzepts könnte ein neuer Ansatz dazu beitragen, die Anzahl der Großprojekte zu erhöhen, an denen die NASA gleichzeitig arbeiten könnte. Ob sie am Ende fliegen oder nicht, sei kein Thema, sagt González. Es geht darum, so früh wie möglich über die richtigen Ressourcen und Unterstützung zu verfügen.
Die erste Mission, die in das neue Programm aufgenommen wird, wird ein weltraumgestütztes Teleskop sein, das kontrastreiche Bildgebung verwendet, um neue Daten zu Exoplaneten zu liefern, die den Hauptprioritäten von Astro2020 entsprechen. Deutlich größer als das Hubble-Weltraumteleskop wird es Planeten beobachten können, die um einen Faktor von mindestens 10 Milliarden lichtschwächer sind als ihr Stern. Dies wird die Art und Weise, wie Astronomen das bekannte Universum betrachten, grundlegend verändern.
Heute belaufen sich die geschätzten Kosten für das Projekt auf rund 11 Milliarden US-Dollar, und wenn es von der NASA genehmigt wird, ist ein möglicher Start erst Anfang der 2040er Jahre geplant.
Auf dem Boden
Für bodengebundene Observatorien lautet die Top-Empfehlung des Komitees, weiterhin in das US Extremely Large Telescope Program zu investieren, das derzeit aus drei Elementen besteht: dem Giant Magellan Telescope in Chile, dem Thirty Meter Telescope auf Hawaii und dem National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory mit Sitz in Arizona.
Astro2020 empfiehlt außerdem, das Karl Jansky Very Large Array und das Very Long Baseline Array durch das Next-Generation Very Large Array zu ersetzen, ein viel empfindlicheres Radioobservatorium, das bis Ende des Jahrzehnts gebaut werden soll.
Der Bericht sagt, dass der Erfolg jedes dieser Projekte von entscheidender Bedeutung ist, wenn die Vereinigten Staaten hoffen, ihre führende Position in der bodengestützten Astronomie zu behaupten.
González hofft, dass der diesjährige Bericht zu neuen Entdeckungen führen wird, die über die wissenschaftliche Gemeinschaft hinausreichen. „Diese Gemeinschaft besteht nicht nur aus Astronomen“, sagt sie. „Es sind die Astronomen und die Menschen, die von der Astronomie profitieren.“