Ein konzeptionelles Bild des WFIRST-Satelliten der NASA, das 2024 starten soll und uns neben anderen unglaublichen kosmischen Funden die genauesten Messungen der Dunklen Energie aller Zeiten liefert. (NASA / GSFC / Conceptual Image Lab)

Wenn Sie WFIRST abbrechen, wird die NASA dauerhaft ruiniert

Hier gibt es keine Schläge zu ziehen. Wenn Amerika an Wissenschaft, Forschung oder grundlegende Wahrheiten über das Universum glaubt, können wir diese Mission nicht absagen.

Letzte Woche hat das Weiße Haus seine Pläne für das Haushaltsjahr 2018 veröffentlicht. In vielen Metriken und Abteilungen war es ein Blutbad, das etwa 50 Milliarden US-Dollar von Agenturen einbrachte, die sich unter anderem auf Wissenschaft, Gesundheit, Ernährung, Kunst, Geisteswissenschaften, Umwelt und Bildung konzentrierten. Zu den Kürzungen gehörte jedoch ein mörderischer Schlag für die NASA: die Beseitigung ihrer Flaggschiff-Mission des kommenden Jahrzehnts, WFIRST. Das Weitfeld-Infrarot-Weltraumteleskop wurde von der NASA als wichtigste Astrophysik-Mission der 2020er Jahre ausgewählt und befindet sich seit fast 20 Jahren in der frühen Planungsphase. Unzählige Astronomen und Astrophysiker haben ihr ganzes Berufsleben damit verbracht, diese Mission zu verwirklichen und uns Dinge beizubringen, die wir sonst nie über das Universum wissen würden. Die Aufhebung ist eine Entscheidung, die widerrufen werden muss, sonst wird die NASA nicht mehr die führende Wissenschafts- und Weltraumagentur für den Planeten Erde sein.

Die Darstellung eines potenziell bewohnbaren Exoplaneten durch einen Künstler, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. WFIRST ist eine unserer besten Möglichkeiten, um mehr über das Universum und die darin enthaltenen Planeten zu erfahren, die der Erde und anderen Welten des Sonnensystems ähneln können. Der Haushaltsvorschlag für das Geschäftsjahr 2019, der gerade von der Trump-Administration veröffentlicht wurde, tötet nicht nur mehrere NASA-Geowissenschaftsmissionen und das Office of Education, sondern beendet auch die Flaggschiff-Mission der NASA in den 2020er Jahren. (NASA Ames / JPL-Caltech)

Die NASA als Agentur besteht aus drei Hauptteilen:

  • Die Wissenschaft, die die vier Hauptforschungsbereiche der NASA umfasst, ist verantwortlich für: Astrophysik, Planetenforschung, Geowissenschaften und das Studium der Sonne.
  • Exploration, einschließlich der Entwicklung von Explorationssystemen, Forschung und Entwicklung sowie öffentlich-privater Partnerschaften im kommerziellen Sektor.
  • und Space Operations, die sich auf Astronauten und menschliche Aktivitäten im Weltraum konzentrieren, einschließlich Raumfahrtunterstützung, der Internationalen Raumstation und Experimenten mit Besatzung.

Weitere Komponenten der NASA sind Luftfahrt, Raumfahrttechnik, Bildung sowie der Bau, die Wartung, der Betrieb und das Management von Raumfahrtzentren und der Agentur.

Die Aufschlüsselung der verschiedenen Bestrebungen der NASA, wobei die Wissenschaft ungefähr 28% der Mittel der Agentur erhält. Dieses Kreisdiagramm ist weniger als ein Zehntel so groß wie in der Blütezeit der NASA in den 1960er Jahren. (NASA, Stand 2015)

Während es für die Agentur katastrophal ist, den Verlust von fünf ihrer geowissenschaftlichen Missionen und die Abschaffung ihres Bildungsamtes in Betracht zu ziehen, wäre der Verlust von WFIRST eine unvergleichliche Katastrophe für die Agentur. Kurz gesagt, es würde erklären, dass die NASA nicht länger aktiv an der Weiterentwicklung der Wissenschaft in diesen vier Bereichen teilnehmen wird.

Wenn Ihnen das wie eine kühne Erklärung erscheint, müssen Sie verstehen, wie die NASA funktioniert und welche Ziele sie verfolgt.

Apollo 11 brachte 1969 zum ersten Mal Menschen auf die Oberfläche des Mondes. Hier ist Buzz Aldrin zu sehen, der das Solarwind-Experiment als Teil von Apollo 11 vorbereitet, wobei Neil Armstrong das Foto macht. (NASA / Apollo 11)

Wenn die meisten Menschen an die NASA denken, denken sie daran: ein buchstäblicher Mondschuss. Sie denken über eine massive Investition in neue Technologien nach, darunter Raketentechnik, bemannte Raumfahrt, Erkundung und Entdeckung. Dies mag eine genaue Darstellung der NASA in den 1960er und frühen 1970er Jahren gewesen sein, aber seit dem Ende des Apollo-Programms vor etwa 45 Jahren sieht die NASA nicht mehr so ​​aus. Der Grund, warum die NASA nicht mehr so ​​aussieht, ist, dass wir aufgehört haben, in sie zu investieren. Was früher nur ein kleiner Teil des NASA-Budgets war, ist jetzt alles, was übrig bleibt. In ihrer Blütezeit machte die NASA fast 5% des Bundeshaushalts aus. Heute macht es weniger als 0,4% aus. Was wir über das Schneiden sprechen, sind im Vergleich zu unserem einst blühenden Raumfahrtprogramm bereits bloße Tischabfälle.

In Prozent des Bundeshaushalts befinden sich die Investitionen in die NASA auf einem 58-Jahrestief. Mit nur 0,4% des Budgets müssen Sie bis 1959 zurückgehen, um ein Jahr zu finden, in dem wir einen geringeren Prozentsatz in die Raumfahrtagentur unseres Landes investiert haben. (Büro für Verwaltung und Haushalt)

Trotz dieser Einschränkungen und des enormen Drucks, mit so wenig so viel zu tun, ist die NASA ein Synonym für modernste Wissenschaft und Erforschung der großen kosmischen Unbekannten geblieben. Intern hat die Direktion für Wissenschaftsmissionen, die alle vier Bereiche der wissenschaftlichen Bemühungen der NASA überwacht, vier verschiedene Arten von Missionen priorisiert:

  1. Kleine Missionen: Diese Missionen mit höherem Risiko und begrenztem Budget konzentrieren sich auf ein enges Problem in einer bestimmten Disziplin und sind kostengünstige Möglichkeiten, um ein wissenschaftliches Problem innerhalb der Astrophysik zu lösen oder anzugehen. Ein Beispiel ist die NICER-Mission der NASA, ein kleines Instrument, das an Bord der ISS eingesetzt wird, um Neutronensterne zu verfolgen und deren Timing, Innenraum und andere Eigenschaften zu messen.
  2. Mittlere Missionen: Diese Missionen konzentrieren sich auf ein größeres Problem mit einem mittelgroßen Budget. Sie sind risikoärmer und zielen darauf ab, einen großen Teil der Wissenschaftsgemeinschaft zu bedienen, wobei häufig die meisten Daten für ein bestimmtes Teilgebiet bereitgestellt werden. Die TESS-Mission der NASA, die nächsten Monat startet, ist ein großartiges Beispiel für eine mittelgroße Mission, die der Exoplanetengemeinschaft dient.
  3. Große Missionen: Hier finden Sie nur Missionen mit geringem Risiko und hoher Priorität. Ein beeindruckendes Beispiel für die unglaublich reiche Wissenschaft, die aus einer solchen Mission hervorgehen kann, sind die New Horizons der NASA, die 2015 von Pluto geflogen sind und auf ihr nächstes Ziel zusteuern, nachdem sie uns mehr über Kuipergürtelobjekte beigebracht haben, als wir uns jemals vorgestellt hatten würde lernen.
  4. Flaggschiff-Missionen: Dies sind wissenschaftliche Missionen im Zivilisationsmaßstab von nationaler oder globaler Bedeutung. Diese Missionen sind sowohl die teuersten als auch die lohnendsten in Bezug auf Wissenschaft und gesellschaftliche Auswirkungen von allem, was die NASA tut. Das Hubble-Weltraumteleskop ist das bekannteste Beispiel für eine Flaggschiff-Mission, die unsere Sicht auf das Universum für immer verändert hat.
Das vollständige UV-sichtbare-IR-Komposit des XDF; das größte Bild, das jemals vom fernen Universum veröffentlicht wurde. In einer Region, die nur 1 / 32.000.000stel des Himmels beträgt, haben wir 5.500 identifizierbare Galaxien gefunden, die alle auf das Hubble-Weltraumteleskop zurückzuführen sind. (NASA, ESA, H. Teplitz und M. Rafelski (IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University) und Z. Levay (STScI))

Laut Thomas Zurbuchen, Associate Administrator der Direktion für Wissenschaftsmissionen der NASA:

Was wir aus diesen Flaggschiff-Missionen lernen, ist, warum wir das Universum studieren. Das ist Wissenschaft im Zivilisationsmaßstab… Wenn wir das nicht tun, sind wir keine NASA.

Dies war eine Erklärung, die er erst letzten Monat im Rathaus der NASA auf der Jahrestagung der American Astronomical Society abgegeben hatte. WFIRST wurde bereits 2010 als Nummer 1 der Gesamtmission für die 2020er Jahre ausgewählt. Es ist eine Mission, die ungefähr 15 Jahre dauert, um zu entwerfen, zu beauftragen, auszuführen, zu bauen, zu liefern und zu starten. In Bezug auf die Wissenschaft war geplant, vor allem eine Reihe wichtiger Gemeinschaften in der Astronomie und Astrophysik zu bedienen: Supernova-Forschung, extragalaktische Astronomen, Exoplanetenforscher, Studien des galaktischen Zentrums und Weitfeldstudien, die sich auf Gravitationslinsen und Eigenschaften des Kosmos konzentrieren Netz.

Der Anzeigebereich von Hubble (oben links) im Vergleich zu dem Bereich, den WFIRST in derselben Tiefe in derselben Zeitspanne anzeigen kann. (NASA / Goddard / WFIRST)

Die Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, ein Teleskop zu nehmen, dessen optische Eigenschaften Hubble ähneln, das jedoch mit brandneuen Instrumenten ausgestattet ist, die für eine Weitfeldansicht des Universums optimiert sind. Anstatt sich auf ein schmales Stück des Universums zu beschränken, konnte WFIRST es genauso tief wie Hubble abbilden, außer 60-mal so schnell. Das "WF" steht aus einem bestimmten Grund für Wide-Field; Die Menge an Universum, die es sich vorstellen kann, ist riesig! Infolgedessen ist auch die Menge, die wir über das Universum lernen können, enorm.

Einige unserer größten existenziellen Fragen würden von WFIRST beantwortet. Wie verhält sich beispielsweise dunkle Energie? Entwickelt es sich im Laufe der Zeit? Ist es in alle Richtungen einheitlich? Zeigen die Ergebnisse von Supernovae, dem kosmischen Netz und extragalaktischen Signalen alle auf die gleichen Eigenschaften? WFIRST würde all diese Fragen beantworten, zu denen keine andere Mission in der Vergangenheit, Gegenwart oder sogar in der Lage wäre.

Das Sichtfeld von WFIRST ermöglicht es uns, alle Planeten außerhalb von Neptun zu untersuchen, die auf Transit basierende Planetensucher wie Kepler von Natur aus vermissen. Darüber hinaus können wir mit den nächstgelegenen Sternen die Welten um sie herum direkt abbilden, was noch kein anderes Observatorium auf dem Niveau von WFIRST erreicht hat. (NASA / Goddard / WFIRST)

Im Jahr 2010 machte WFIRST im Rahmen der dekadischen Umfrage des Nationalen Forschungsrats für Astronomie und Astrophysik zur Empfehlung mit der höchsten Priorität in der Kategorie der großen Weltraummissionen. Sie gaben auch die Empfehlung ab, wichtige Funktionen für Exoplanetenstudien hinzuzufügen, einschließlich eines hochmodernen Koronagraphen, und diese werden implementiert. Durch die Überwachung einer großen Anzahl von Sternen im Zentrum der Milchstraße können wir mit WFIRST durch subtile Helligkeitsänderungen das Vorhandensein von Exoplaneten erkennen, die Kepler von der NASA niemals hätte sehen können. Wir werden lernen, wie häufig erdähnliche Planeten um eine Vielzahl von Sternen und über einen sehr großen Bereich von Orbitalparametern liegen.

Die All-Sky-Infrarotkarte des Himmels vom WISE-Raumschiff. WFIRST wird die räumliche Auflösung und Schärfentiefe von WISE bei weitem übertreffen und es uns ermöglichen, tiefer und weiter als je zuvor zu sehen. (NASA / JPL-Caltech / UCLA für die WISE-Zusammenarbeit)

Wie bei allen derartigen Flaggschiff-Missionen, einschließlich Hubble und James Webb, wird es außerdem ein Gastbeobachterprogramm geben. Es wird nicht nur die Forschung in den Teilbereichen Galaktik, Extragalaktik, Exoplaneten, Gravitationslinsen, akustische Baryonenoszillation und Supernova berücksichtigt, sondern auch jedes astrophysikalische Thema, das die einzigartigen Fähigkeiten von WFIRST nutzen könnte. Dies ist das führende Observatorium für eine Vielzahl von Zwecken, nicht nur für einige Jahre, sondern - wie Hubble - möglicherweise für Jahrzehnte.

Es war die erste Wahl unter allen Missionen, die die gesamte Astronomie- und Astrophysik-Community vorgeschlagen hatte. Es stellte eine enorme Anstrengung in der Zusammenarbeit zwischen Gruppen mit sehr unterschiedlichen Interessen und Leidenschaften dar und ermöglichte es Kosmologen und Exoplanetenwissenschaftlern, gemeinsam eine Mission zusammenzustellen, von der diese nicht überlappenden Gemeinschaften beide profitieren könnten. Es beinhaltete die Möglichkeit eines Sternschattens, der das Auffinden und Messen von Planeten auf ein beispielloses Niveau ermöglichen würde.

So sieht der helle Stern Vega aus, wenn er von einem Sternschatten verdeckt wird und genau dieser Himmelsfleck dann 20 Minuten lang beobachtet wird. Selbst in einem simplen Test wird mehr enthüllt, als jemals anders gesehen werden könnte. (© 2016 Northrop Grumman Systems Corporation)

Und mit einem nuklearen Schlaganfall der Trump-Administration droht alles zusammenzubrechen. Die gesamte Begründung der Trump-Administration lautete wie folgt:

Die Entwicklung des WFIRST-Weltraumteleskops hätte 2019 und in den kommenden Jahren eine erhebliche Aufstockung der Mittel mit Gesamtkosten von mehr als 3 Mrd. USD erforderlich gemacht. Darüber hinaus ergab eine kürzlich durchgeführte unabhängige Überprüfung, dass WFIRST im Rahmen seines vorherigen Budgets nicht ausführbar war. Angesichts konkurrierender Prioritäten bei der NASA und Budgetbeschränkungen hat die Entwicklung eines weiteren großen Weltraumteleskops unmittelbar nach Fertigstellung des James Webb-Weltraumteleskops im Wert von 8,8 Milliarden US-Dollar für die Verwaltung keine Priorität. Der Haushalt schlägt vor, WFIRST zu beenden und vorhandene Mittel auf andere Prioritäten der Wissenschaftsgemeinschaft umzuleiten, einschließlich abgeschlossener Astrophysik-Missionen und Forschung.

Die Verwaltung kann für sich selbst Prioritäten setzen, aber die Menschheit verdient ein Raumfahrtprogramm, auf das wir stolz sein können. Wir verdienen eine, bei der Wissenschaftler, die über Jahrzehnte hinweg zusammenarbeiten, ihre eigenen Prioritäten für das setzen können, was wissenschaftlich wertvoll ist. Für das (laufende) Geschäftsjahr 2018 beantragten sowohl das Repräsentantenhaus als auch der Senat zusätzliche Mittel für WFIRST, erkannten seine nationale Bedeutung an und forderten sogar zusätzliche 20 Mio. USD, um die Machbarkeit eines Sternschattens zu untersuchen.

Das Starshade-Konzept könnte bereits in den 2020er Jahren eine direkte Exoplaneten-Bildgebung ermöglichen. Diese Konzeptzeichnung zeigt ein Teleskop unter Verwendung eines Sternschattens. (NASA und Northrop Grumman)

Wir können dieses Projekt absolut nicht kampflos untergehen lassen. Wenn WFIRST abgesagt wird, ist dies ein Zeichen dafür, dass selbst das wichtigste NASA-Projekt, das von internen, externen und unabhängigen Gutachtern festgelegt wird, politischen Launen unterliegt. Diese Projekte benötigen mehr als eine einzige Präsidentschaft, um zu entwerfen, zu genehmigen, zu bauen und zu starten. Die Bundesfinanzierung für diese lebenswichtigen Missionen, die die gesamte Gesellschaft fördern, darf nicht verschwinden, weil ein Mensch - auch wenn es der Präsident ist - es will. Die Freuden, Wunder, Kenntnisse und Vorteile, die sich aus der Erforschung und dem Verständnis des Universums ergeben, sind größer als bei jedem Einzelnen.

Vor 25 Jahren wurde der Superconducting Supercollider (SSC) gestrichen, und heute haben die Vereinigten Staaten nicht einmal eine große Einrichtung für Teilchenphysik in derselben Liga wie der LHC am CERN, der selbst dem SSC weit unterlegen ist wäre gewesen. Die Vereinigten Staaten dürfen die Führung im Bereich Weltraum und Wissenschaft nicht in gleicher Weise an Japan, Russland, Europa, China, Indien und Kanada abtreten. Die Fähigkeit der Menschheit, das gesamte Universum zu verstehen, steht auf dem Spiel.

Starts With A Bang ist jetzt auf Forbes und dank unserer Patreon-Unterstützer auf Medium neu veröffentlicht. Ethan hat zwei Bücher verfasst, Beyond The Galaxy und Treknology: Die Wissenschaft von Star Trek von Tricorders bis Warp Drive.