NASA spresňuje, ako bude vyberať misijné koncepty pre iniciatívu ASTRA

NASA zverejnila sériu odpovedí na otázky k iniciatíve ASTRA, ktorá má pomôcť vybrať a rozpracovať strategické misijné koncepty pre astrofyziku. Z dokumentu vyplýva, že nejde o formálne návrhy misií, ale o skorú fázu zberu nápadov a ich predbežného triedenia. Agentúra zároveň naznačuje, že výsledkom majú byť koncepty pripravené na hlbšie štúdium a na lepšie rozhodovanie v ďalších programových krokoch.

Snímka zobrazuje: ASTRA Initiative Questions and Answers.

Zdroj: https://science.nasa.gov/astrophysics/programs/physics-of-the-cosmos/community/astra-initiative-questions-and-answers/

Podľa NASA sa do procesu môžu zapojiť aj koncepty bez priamej účasti niektorého centra NASA. Takáto spolupráca nie je v tejto chvíli povinná, pretože ide len o vysokú úroveň návrhov v pred-formulačnej fáze. Partnerstvá s priemyslom a medzinárodnými partnermi sa majú riešiť až po výbere štúdií, keď vzniknú Science and Technology Definition Teams.

ASTRA sa má týkať veľkých strategických misií s rozpočtom nad 1 miliardu dolárov a zahŕňať má Probe- aj Flagship-class koncepty. NASA uvádza, že komunita má identifikovať až šesť ďalších konceptov, pričom spolu s už prioritizovanými X-ray a Far-IR návrhmi môže byť v programe najviac osem misií. Výber má zohľadniť aj programové súvislosti a vyváženosť portfólia astrofyziky.

Dôležitá je aj väzba na Astro2020 a na dlhodobé plánovanie. NASA pripomína, že Habitable Worlds Observatory zostáva najvyššou prioritou v programe Great Observatories Mission and Technology Maturation Program. ASTRA má zároveň pomôcť identifikovať strategické technologické smery, ktoré by sa mohli začať rozvíjať už vo fiškálnom roku 2027. Kedy sa z týchto štúdií stanú reálne misie, bude závisieť od viacerých faktorov vrátane ďalšieho decadalového hodnotenia a programových rozhodnutí.

Čo je ASTRA a prečo vznikla

ASTRA je podľa NASA nástroj na skoré triedenie nápadov pre budúce veľké misie v astrofyzike. V praxi má pomôcť zúžiť širší zoznam konceptov na menší počet štúdií, ktoré sa oplatí rozpracovať do väčšej hĺbky. Takéto programy sú v kozmickom výskume bežné: ešte pred tým, než sa začne s detailným návrhom, sa overuje vedecká hodnota, technická uskutočniteľnosť aj to, či sa koncept zmestí do dlhodobých priorít.

Snímka zobrazuje: This cropped horizontal image has layers of semi-opaque rusty red colored gas and dust that starts at the bottom right and goes toward the top left.

Zdroj: https://science.nasa.gov/astrophysics/programs/physics-of-the-cosmos/community/astra-initiative-questions-and-answers/

Mohlo by Vás zaujímať  Curiosity po vŕtaní odtrhol z marsovského kameňa celý kus, ktorý sa potom rozpadol

NASA v odpovediach zdôrazňuje, že ASTRA nie je finálny výber budúcich misií. Skôr ide o medzistupeň medzi komunitnými nápadmi a formálnejším plánovaním. Aj preto sa v tejto fáze nevyžaduje úplne rozpracované partnerstvo ani zapojenie všetkých inštitúcií, ktoré by boli potrebné neskôr.

Ako sa budú koncepty vyberať

Proces má vychádzať z odporúčaní komunity a z práce Program Analysis Groups, ktoré majú zhromaždiť a zlúčiť podklady. NASA uvádza, že konečné rozhodnutie o downselecte urobí riaditeľ a zástupca riaditeľa Astrophysics Division. Vybrané koncepty potom majú pokračovať do štúdií vedených Science and Technology Definition Teams.

Tieto tímy majú byť zložené z nominovaných členov komunity a z ex-officio medzinárodných partnerov. Súbežne sa má pripravovať aj zapojenie priemyslu. Cieľom je dostať vybrané koncepty na úroveň Concept Maturity Level 3 a Manufacturing Readiness Level približne 3 až 4, teda do štádia, keď je možné lepšie posúdiť architektúru misie, technologické riziká aj výrobné možnosti.

Prečo NASA zdôrazňuje X-ray, Far-IR a ďalšie priority

V odpovediach sa opakovane objavujú X-ray a Far-IR koncepty. NASA ich označuje za druhých vstupujúcich do programu Great Observatories Mission and Technology Maturation Program po Habitable Worlds Observatory, a preto majú byť súčasťou ASTRA. Zároveň agentúra odporúča, aby komunita zvážila aj Gamma-Ray (Time Domain and Multi-Messenger) a CMB misie, keďže aj tie patrili medzi vysoké priority v Astro2020.

Tento prístup ukazuje, že výber nie je len o jednotlivých nápadoch, ale aj o rovnováhe medzi rôznymi vedeckými smermi. V astrofyzike sa totiž často rozhoduje medzi viacerými silnými kandidátmi, ktoré sledujú odlišné časti vesmíru alebo odlišné typy signálov. V takomto prostredí má veľkú váhu aj to, či sa koncept dá rozvíjať bez zbytočného zvyšovania rizika a nákladov.

Čo znamená Concept Maturity Level 3 v praxi

NASA vysvetľuje, že CML 3 znamená štádium, v ktorom sa skúma priestor medzi vedeckými cieľmi a konkrétnou architektúrou misie. Inými slovami, nejde ešte o finálny návrh, ale už ani o voľnú ideu. V tejto fáze sa posudzuje, aké vedecké otázky by misia riešila, aké technické riešenie by bolo najvhodnejšie a kde sú hlavné náklady a obmedzenia.

Význam má aj Manufacturing Readiness Level. Pri veľkých strategických misiách je totiž dôležité vedieť nielen to, či je koncept vedecky silný, ale aj či sa potrebné technológie dajú vyrobiť v požadovanej kvalite a rozsahu. V širšom kontexte kozmických programov práve toto často rozhoduje o tom, či sa nápad dostane z papierovej fázy do reálneho projektu.

Čo zostáva otvorené a čo môže nasledovať

NASA priznáva, že nie všetko je ešte uzavreté. Presný procesový diagram má byť zverejnený neskôr v tomto kalendárnom roku a niektoré detaily o zapojení priemyslu sú stále označené ako TBD. Otvorená zostáva aj otázka, ako sa budú zohľadňovať technológie, ktoré sa môžu vyvíjať postupne a neskôr poslúžiť aj pri ďalších misiách.

Dôležité je aj to, že neúspech v ASTRA neznamená koniec pre daný nápad. NASA uvádza, že koncept, ktorý nebude vybraný, môže komunita predložiť ako white paper do ďalšieho decadalového procesu. Inými slovami, ASTRA je dôležitý filter a akcelerátor, ale nie jediná cesta, ako sa môže misijný nápad dostať späť do hry.

Pre komunitu je preto podstatné najmä to, že ASTRA má urýchliť prípravu budúcich strategických misií, znížiť riziká a priniesť podklady pre ďalšie rozhodovanie. Zároveň má pomôcť NASA aj National Academies lepšie sa pripraviť na ďalšie decadalové priority, ktoré budú určovať smer astrofyziky v nasledujúcom desaťročí.

Zdroj: NASA Science

Pôvodný článok: https://science.nasa.gov/astrophysics/programs/physics-of-the-cosmos/community/astra-initiative-questions-and-answers/