משימת הדגל הבאה של נאס"א רוצה לענות על השאלה האפית: "האם אנחנו לבד?"

מאת: Ethan Siegel

מקור: Big Think

ישנן כמה שאלות שהאנושות תמיד עסקה בהן, אך לא הצליחה לענות עליהן באופן משביע רצון עד שההתקדמות המדעית המתאימה הגיעה. שאלות כמו:

• מהו יקום?

• מאיפה הוא בא?

• איך הוא הפך לכזה?

• ומה גורלו הסופי?

הן שאלות שליוו אותנו מאז ומעולם, ובכל זאת, במאה ה-20 ועכשיו ב-21, סוף סוף מקבלים תשובות מקיפות הודות להתקדמות מדהימה בפיזיקה ובאסטרונומיה. עם זאת, אולי השאלה הגדולה מכולן - "האם אנחנו לבד ביקום?" - נשארה בגדר תעלומה.

בעוד שהדור הנוכחי של טלסקופים מבוססי קרקע וחלל יכול לקחת אותנו רחוק אל תוך היקום, זו שאלה שנמצאת כרגע מעבר להשגתנו. כדי להגיע לשם, נצטרך לצלם ישירות כוכבי לכת דמויי כדור הארץ: כוכבי לכת עם גדלים וטמפרטורות דומים לכדור הארץ, אך שמקיפים כוכבים דמויי שמש, לא הכוכבים הננסים האדומים הנפוצים יותר כמו פרוקסימה קנטאורי או TRAPPIST-1. היכולות הללו הן בדיוק מה שאליו מכוונת נאס"א עם משימת הדגל החדשה שלה שהוכרזה השנה: 'מצפה העולמות הישיבים' (Habitable Worlds Observatory). זהו פרויקט שאפתני אבל כזה ששווה את זה. אחרי הכל, לגלות שאנחנו לא לבד ביקום תהיה אולי המהפכה הגדולה ביותר בכל תולדות המדע.

הנפשה זו מציגה את ארבעת כוכבי הלכת הסופר-יופיטר (Super-Jupiter) המוצגים במסלול סביב הכוכב, שאורו נחסם על ידי קורונגרף, המכונה HR 8799. ארבעת כוכבי הלכת החיצוניים המוצגים כאן הם מהקלים ביותר לצילום ישיר בשל גודלם ובהירותם הגדולים, כמו גם ההפרדה העצומה שלהם מכוכב האם שלהם. כוכבי לכת אלה המקיפים את הכוכב שלהם מצייתים לאותם חוקים קפלריים של כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו. (Credit: Jason Wang (Northwestern)/William Thompson (UVic)/Christian Marois (NRC Herzberg)/Quinn Konopacky (UCSD))

כיום, בשנת 2023, יש שלוש דרכים עיקריות שבהן אנו מחפשים חיים חוצניים:

1. אנו בוחנים עולמות במערכת השמש שלנו, כולל מאדים, נוגה, טיטאן, אירופה ופלוטו, מרחוק, עם משימות יעף, הקפות, נחתות, גשושיות ואפילו רוברים, המחפשים עדות לחיים פשוטים בעבר או אפילו בהווה.

2. אנו בוחנים כוכבי לכת חוץ-שמשיים, מחפשים ראיות לכך שיש עליהם חיים, מפני השטח לאטמוספירה ומחוצה לה, על סמך חתימות נצפות של צבע, שינוי עונתי ותוכן אטמוספרי.

3. ועל ידי חיפוש אחר כל אות שיחשוף את נוכחותם של חוצנים אינטליגנטים: באמצעות מאמצים כמו SETI ו-Breakthrough Listen.

לכל שלושת הגישות יש את היתרונות והחסרונות שלהן, אבל רוב המדענים מאמינים שזו האפשרות השנייה שסביר להניח שתניב את ההצלחה הראשונה שלנו.

אם חיים דורשים תנאים דומים לאלה שנמצאים על פני כדור הארץ, אנו עשויים בהחלט להיות העולם היחיד במערכת השמש שבו אי פעם חיים התפתחו, שרדו ושגשגו. אם אין ציוויליזציות אינטליגנטיות המשדרות באופן פעיל בקרבתנו, SETI לא תספק תוצאות חיוביות. אבל אם אפילו לחלק קטן של עולמות שקיימים עם מאפיינים דמויי כדור הארץ יש חיים עליהם, מחקרים של כוכבי לכת יכולים לספק הצלחה במקום שבו שתי האפשרויות האחרות לא יצליחו. ועשינו דרך ארוכה מאד במחקרים שלנו על כוכבי לכת חוץ-שמשיים: יש לנו יותר מ-5000 כוכבי לכת ידועים ומאושרים בתוך שביל החלב, ואנו יודעים את המסה, הרדיוס ותקופת ההקפה של רוב העולמות המאושרים האלה.

למרות שיותר מ-5,000 כוכבי לכת מאושרים ידועים, כאשר יותר ממחציתם נחשף על ידי קפלר, אין אנלוגים אמיתיים לכוכבי הלכת שנמצאו במערכת השמש שלנו. אנלוג של צדק, אנלוג של כדור הארץ ואנלוג של חמה כולם נשארים חמקמקים עם הטכנולוגיה הנוכחית. (Credit: NASA/Ames/Jessie Dotson and Wendy Stenzel; annotated by E. Siegel)

למרבה הצער, זה לא מספיק כדי ליידע אותנו אם אחד מהעולמות האלה מיושב. כדי לקבוע את זה, אנחנו צריכים יותר מזה. אנחנו צריכים לדעת דברים כמו:

• האם לכוכב לכת החוץ-שמשי יש אטמוספירה?

• האם יש בו עננים, משקעים ומחזורי מזג אוויר?

• האם היבשות שלו ירוקות-חומות עם עונות השנה, כמו על כדור הארץ?

• האם יש לו גזים או שילובי גזים באטמוספירה המרמזים על פעילות ביולוגית, והאם הם מראים שינויים עונתיים כמו רמות ה-CO2 של כדור הארץ?

בחוד החנית של ביצוע מדידות אלה, כיום, נמצאים הטלסקופ ג'יימס ווב מבוסס החלל והטלסקופים הקרקעיים בגודל 10 מטר, המבצעים צילום ישיר של כוכבי לכת חוץ-שמשיים וספקטרוסקופיית מעבר (transit spectroscopy).

למרבה הצער, זו אינה טכנולוגיה מספקת כדי להגיע ליעד שלנו למדוד את המאפיינים של כוכבי לכת בגודל כדור הארץ במסלולים דמויי כדור הארץ סביב כוכבים דמויי שמש. למחקרי צילום ישירים, נוכל לצלם תמונות של כוכבי לכת בגודל של צדק ושנמצאים יותר ממרחקו של שבתאי מהשמש: טוב לעולמות ענקי גז, אבל לא כל כך טוב לחיפוש חיים על כוכבי לכת סלעיים. לגבי ספקטרוסקופיית מעבר, אנו יכולים לראות את האור המסונן דרך האטמוספרות של עולמות בגודל כדור הארץ סביב כוכבי ננס אדום, אבל כוכבי לכת בגודל כדור הארץ סביב כוכבים דמויי שמש נמצאים הרבה מעבר לטווח ההגעה של הטכנולוגיה הנוכחית.

כאשר אור הכוכבים עובר באטמוספירה של כוכב לכת נע, חתימות מוטבעות. בהתאם לאורך הגל ועוצמתם של מאפייני הפליטה והבליעה, ניתן לחשוף את נוכחותם או היעדרם של מינים אטומיים ומולקולריים שונים באטמוספירה של כוכב הלכת באמצעות טכניקת ספקטרוסקופיית מעבר. ג'יימס ווב לא יכול לקבל ספקטרום עבור כוכבי לכת בגודל כדור הארץ סביב כוכבים דמויי שמש, אך 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO) יעשה זאת. (Credit: ESA/David Sing/PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) mission)

זו התחלה מבטיחה, אבל אנחנו צריכים לבנות עליה אם אנחנו מקווים להגיע להצלחה הסופית של מציאת ואפיון כוכב לכת מיושב. נכון לעכשיו, אנו בונים את הדור הבא של טלסקופים מבוססי קרקע, פותחים את עידן הטלסקופים בדרגת 30 מטר עם טלסקופ מגלן הענק (GMTO) והטלסקופ הגדול במיוחד (ELT), ומצפים למשימת הדגל הבאה של נאס"א: טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן, שיהיו לו אותן יכולות כמו להאבל אך עם מכשור מתקדם יותר, שדה ראייה גדול פי 50-100 מזה של האבל, וקורונגרף (Coronagraph) המאפשר לצלם כוכבי לכת בתוך הבוהק של אור כוכב האם שלהם כשהם פי 1000 עמומים יותר מאשר אלה שג'יימס ווב (JWST) יכול לראות.

עם זאת, אפילו עם ההתקדמויות הללו, נקבל רק כוכבי לכת בגודל כדור הארץ סביב כוכבי הננס האדומים הקרובים ביותר וכוכבי לכת בגודל סופר-כדור הארץ או מיני-נפטון סביב כוכבים דמויי שמש. כדי לצלם כוכב לכת דמוי כדור הארץ, נדרש מצפה כוכבים משופר עם יכולות עוד יותר מתקדמות.

משמאל, תמונה של כדור הארץ ממצלמה DSCOVR-EPIC. נכון, אותה תמונה ירדה לרזולוציה של 3 על 3 פיקסלים, בדומה למה שהחוקרים יראו ברגע ש'מצפה העולמות הישיבים' (HWO), אם הוא יפעל כמתוכנן, יצלם ישירות את כוכבי הלכת החוץ שימשיים דמויי כדור הארץ הקרובים ביותר. אם היינו בונים טלסקופ המסוגל להשיג רזולוציה של ~60-70 micro-arc-second, היינו יכולים לצלם כוכב לכת דמוי כדור הארץ ברמה זו במרחק של אלפא קנטאורי. עם זאת, אפילו עם פיקסל בודד, ניתן ללקט כמות עצומה של מדע על עולם כזה: מספיק כדי לקבוע אם הוא מיושב או לא.

למרבה המזל, הטכנולוגיה שלנו לא נשארת במקום, וכך גם החזון שלנו לגילוי ומחקר. בכל עשור, האקדמיה הלאומית למדעים מתכנסת כדי לשרטט את העדיפויות הגבוהות ביותר לאסטרונומיה ולאסטרופיזיקה, ומציעה המלצות כחלק מסקר עשור. הוצעו ארבע משימות דגל:

1. מצפה Lynx, מצפה רנטגן מהדור הבא, חשוב במיוחד בהתחשב בהיקפה המופחת של משימת Athena הקרובה של סוכנות החלל האירופית (ESA).

2. מצפה Origins, מצפה אינפרא אדום רחוק (Far infrared) מהדור הבא, הממלא פער אדיר בכיסוי שלנו של אורך הגל של היקום.

3. טלסקופ HabEx, טלסקופ בעל מראה אחת שנועד לצלם ישירות את כוכבי הלכת הקרובים ביותר הדומים לכדור הארץ.

4. וטלסקופ LUVOIR, טלסקופ מקוטע שאפתני ענק שיהיה מצפה "חלום" אסטרונומי לכל מטרה.

באופן אידיאלי, טלסקופ חלל חדש, בין היכולות המוצעות של HabEx ו-LUVOIR (מוצג כאן), יהיה גדול מספיק כדי לצלם ישירות מספר רב של כוכבי לכת דמויי כדור הארץ, תוך שהוא עדיין בעל המאפיינים הרצויים כדי לשמור אותו בתקציב ולא ידרוש פיתוח של טכנולוגיות חדשות לחלוטין, שלא נבדקו. (Credit: NASA/GSFC, LUVOIR concept)

בעוד שההמלצה הייתה שכל ארבעת אלה ייבנו בסופו של דבר, המשימה בעלת העדיפות הגבוהה ביותר הייתה גרסה מורחבת של HabEx, תוך התחשבות בתכונות של HabEx וגם של LUVOIR כדי ליצור את 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO). במובנים רבים, המפרט המוצע פגע בדיוק בנקודה האופטימלית בין היתכנות בהינתן הטכנולוגיה הנוכחית, פוטנציאל הגילוי בהתחשב במה שאנו עושים ולא יודעים, לבין עלות-תועלת, תוך שילוב לקחים שנלמדו מהבעיות שנחוו בבנייה ובשיגור ג'יימס ווב (JWST).

המפרטים שהוצעו עד כה מעודדים מאוד וכוללים:

• עיצוב מראה אופטית מקוטעת, בדומה למה שכבר נמצא בשימוש על ידי ג'יימס ווב (JWST).

• אותו סוג של טכנולוגיית קורונגרף שנמצאת כעת בפיתוח ונבדקה עבור טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן.

• חיישנים עדכניים שיכולים לשלוט במקטעי המראה השונים כדי להשיג יציבות ברמת פיקומטר.

• תאימות מתוכננת לרקטות מהדור הבא שיטוסו בסוף שנות ה-2030 תחילת שנות ה-2040.

• שירות רובוטי מתוכנן של רכיבים בנקודת לגראנז' L2, הממוקמת ~1.5 מיליון ק"מ מכדור הארץ.

• וללא טכנולוגיות חדשות לגמרי שלא הבשילו במלואן לפני שלב הפיתוח/הבנייה.

זה מעודד ביותר, שכן זה מציג תוכנית ברת השגה שאינה רגישה במיוחד לעיכובים וחריגות בעיקר בשל הצורך בפיתוח טכנולוגיות חדשות לחלוטין שליוו את ג'יימס ווב (JWST) במשך שנים לפני השקתו.

הסיכוי לזהות ולאפיין את האטמוספירה של כוכב לכת דמוי כדור הארץ, כלומר כוכב לכת בגודל כדור הארץ באזור של הכוכב שלו המאפשר חיים, כולל גם ננס אדום וגם כוכבים דמויי שמש, נמצא בהישג ידנו. עם קורונוגרפיה של הדור הבא, משימת LUVOIRעשויה למצוא עשרות, ואפילו מאות, עולמות בגודל כדור הארץ למחקר. (Credit: National Academies/Astro2020 decadal survey)

עם היכולות הללו, ל'מצפה העולמות הישיבים' (HWO) תהיה הזדמנות מצוינת להגיע למה שהוא אולי הגביע הקדוש של האסטרונומיה: לחשוף בפני האנושות כוכב לכת מיושב בפועל בפעם הראשונה. עם עיצוב בין 6.0 ל-6.5 מטר הדומה לג'יימס ווב (JWST) בגודלו, הוא אמור להיות מסוגל לצלם ישירות כוכבי לכת בגודל כדור הארץ סביב כל הכוכבים בטווח 14 שנות אור מכדור הארץ. כל מעט קוטר נוסף נחשב במשחק הזה, כי אם מכפילים את הרדיוס בו ניתן לראות כוכבי לכת, זה מגדיל את נפח החיפוש ואת מספר האובייקטים הצפויים בפקטור של שמונה. בסביבת השמש, ישנם:

• 9 מערכות כוכבים בטווח של 10 שנות אור מכדור הארץ,

• 22 מערכות כוכבים בטווח של 12 שנות אור מכדור הארץ,

• 40 מערכות כוכבים בטווח של 15 שנות אור מכדור הארץ,

• ו-95 מערכות כוכבים בטווח של 20 שנות אור מכדור הארץ.

עם העיצוב המתוכנן שלו, איפשהו בין 20 ל-30 כוכבי לכת דמויי כדור הארץ יוכלו להצטלם ישירות על ידי 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO). אם יש סיכוי של אפילו מספר אחוזים לחיים שנאחזו בעולם דמוי כדור הארץ, אז המשימה הזו תוכל לגלות את כוכב הלכת המיושב הראשון מעבר למערכת השמש. אולי, אם הטבע חביב, נגלה אפילו יותר מאחד.

גרפיקה זו מציגה את מיקומן של מערכות הכוכבים הקרובות ביותר מעבר למערכת השמש, במרכזה השמש. אם ניתן להכפיל את הרדיוס של מה שאפשר לראות ולמדוד, מקבלים פי שמונה מהנפח, וזו הסיבה שהיכולת לראות רחוק אפילו במעט מגדילה מאד את הסיכויים למצוא משהו יוצא דופן, גם אם זה סוג נדיר של מערכת שמחפשים. (Credit: Andrew Z. Colvin/Wikimedia Commons)

מכיוון שכבר עברנו את הכאב של פיתוח רבות מהטכנולוגיות הקודמניות, כולל מגן השמש בן 5 השכבות בשימוש של ג'יימס ווב (JWST), עיצוב המראה המקופל/מקוטע בשימוש של ג'יימס ווב (JWST), והמראה הניתנת לדפורמציה בשימוש בקורונגרף טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן (נבדק כעת עם PICTURE-C, ניסוי נישא בבלון), לא אמור להיות משהו חדש או חדשני שעלול להכשיל את 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO) כמו שהיה עם ג'יימס ווב (JWST).

עם זאת, כל פיתוח חדש כולל סיכונים. הרעיון של שירות רובוטי הוא מעודד, כי עשינו שירות רובוטי בעבר, אבל רק במסלול הקפה נמוך של כדור הארץ. במרחק ל-L2 של 1.5 מיליון קילומטרים, אפילו להוראות הנשלחות במהירות האור יש עיכוב של 10 שניות הלוך ושוב. השירות ידרוש הן טכנולוגיית רקטות והן טכנולוגיה רובוטית אוטומטית שאינה קיימת כיום.

להשיג יישור מראה ברמת פיקומטר הוא אתגר טכני הדורש התקדמות הרבה מעבר ליישורים ברמת ננומטר הניתנים להשגה כיום. למרות שהדבר מצריך רק שיפור הדרגתי לעומת הטכנולוגיה הקיימת, יהיה צורך להקדיש לכך מערך משמעותי של משאבים, והם מוקדשים כיום כחלק מתהליך "ההבשלה הטכנולוגית" הגלומה בשלבי העיצוב והתכנון מראש.

דאגה אחת גדולה שלא בהכרח הופיעה במכ"ם של האנשים הנכונים היא התאמתו של הקורונגרף המעוצב כעת לטלסקופ החלל ננסי גרייס רומן עבור 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO). הקורונוגרף של ג'יימס ווב (JWST) פועל בדיוק כמצופה, ומאפשר לנו למצוא ולצלם כוכבי לכת שהם רק חלק אחד ל-100,000 בהירים כמו כוכבי האם שלהם. טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן צפוי לשיפור של פקטור 1000 בהשוואה לג'יימס ווב (JWST), שכן מראת הקורונגרף הניתנת לדפורמציה שלו עוברת אופטימיזציה להתמודדות עם דפוסי ההפרעות ואור תועה שיוצא מצורת קורונגרף עגול מושלם.

עם זאת, יש מלכוד: אחת הסיבות לכך שהקורונגרף של טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן יכול לתפקד כל כך הרבה יותר טוב מזה של ג'יימס ווב (JWST) היא מכיוון שלג'יימס ווב (JWST) יש מראת אריחים עם עיצוב מקוטע, בעוד שלטלסקופ החלל ננסי גרייס רומן תהיה מראה יחידה, עגולה ומונוליטית. הצורה של מראת ג'יימס ווב (JWST) היא הסיבה לכך שיש לה תבנית דיפרקציה "כמו פתיתי שלג" סביב כל הכוכבים שלה ומקורות האור הנקודתיים שלה: זו רק תוצאה מתמטית של הגיאומטריה של האופטיקה שלה.

פונקציית פיזור הנקודות עבור טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), כפי שנחזה במסמך משנת 2007. ארבעת הגורמים של מראה ראשונית משושה (לא מעגלית), המורכבת מקבוצה של 18 אריחי משושה, כל אחד עם מרווחים של 4 מ"מ ביניהם, ועם שלוש תומכות כדי להחזיק את המראה המשנית במקומה, כולם פועלים ליצירת סדרה בלתי נמנעת של קוצים המופיעים סביב נקודות מקור בהירות המצולמות ע"י ג'יימס ווב (JWST). דפוס זה כונה בחיבה "סיוט פתית השלג" על ידי רבים ממדעני המכשירים של ג'יימס ווב (JWST). (Credit: R. B. Makidon, S. Casertano, C. Cox & R. van der Marel, STScI/NASA/AURA)

אבל צילומי קורונוגרפיה הם עגולים בטבעם, ואינם יכולים בקלות "לבטל" את האור התועה שנגרם מכל קצה חד, כולל:

• האריחים המשושים,

• ה"פינות" בקצוות החיצוניים של המראה,

• וה"רווחים" בגודל מילימטרים בין האריחים השונים.

עם עיצוב דומה לג'יימס ווב (JWST), זה נראה כמו בעיה גדולה מאד עבור 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO), בעיקר מכיוון שהוא זקוק לקורונוגרפיה שמוצלחת ברמה של חלק 1-ל-10,000,000,000 כדי לצלם עולמות דמויי כדור הארץ סביב כוכבים דמויי שמש: פקטור נוסף של 100 טוב יותר ממה שהקורונגרף של טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן ישיג.

קונספט אמן זה מציג את הגיאומטריה של טלסקופ חלל המיושר עם צל כוכבים, טכנולוגיה המשמשת לחסימת אור כוכב כדי לחשוף את נוכחותם של כוכבי לכת המקיפים את הכוכב הזה. ממרחק של עשרות אלפי קילומטרים, צל הכוכבים והטלסקופ חייבים להשיג ולשמור על יישור מושלם כדי לאפשר צילום ישיר של כוכבי לכת. בהשוואה לקורונגרף, האופטיקה של צל כוכבים עדיפה, אך ניתן לחקור הרבה פחות מערכות כוכבים בכל פרק זמן נתון. (Credit: NASA / JPL-Caltech)

פתרון פוטנציאלי אחד הוא שיגור צל כוכבים (starshade) או עם 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO) או אפילו לאחר מכן, כדי לחסום את האור של הכוכב לפני שהוא אי פעם יגיע למראה הראשית של 'מצפה העולמות הישיבים' (HWO). למרות שזה אפשרי מבחינה טכנולוגית, זה גם יקר וגם מוגבל ביעילותו; הוא צריך לנסוע כ-80,000 קילומטרים ביחס למצפה בכל פעם שרוצים להחליף מטרה. בסך הכל, זה יכול לעזור לצילום של מערכת אחת או שתיים בשנה, אבל זה הגבול העליון.

פתרון פרוע שאולי צריך לשקול הוא לא בנייה של מראה מסורתית מקוטעת, אלא סדרה של עיגולים, בדומה למערך האופטי של טלסקופ מגלן הענק שנמצא בשלבי בנייה. עם שבעה עיגולים מושלמים במקום 18+ אריחי משושה, יש לו את כוח איסוף האור של השטח של כל שבעת העיגולים גם יחד, אבל את הרזולוציה של הקוטר שלרוחבו מורכבות המראות הראשוניות. עם העיצוב הזה:

• כל בעיות האור התועה מעיצוב דמוי ג'יימס ווב (JWST) מתבטלות.

• עדיין ניתן להשתמש בטכנולוגיית המראה הראשית המתקפלת שכבר פותחה.

• טכנולוגיית היציבות ברמת פיקומטר המפותחת על פני מקטעי מראה עדיין תחול.

• במקום מראה משנית אחת ו/או קורונגרף בודד, כל אחד משבעת הקטעים יכול לקבל את שלו.

וכבונוס, לא יידרשו כבלים שיחצו את אופטיקה של המראה הראשית, שכן ניתן להחזיק את המראה/ות המשניות במקומן עם כבלים שיעברו במרווחי המקטעים המעגליים: בדיוק הסיבה שטלסקופ מגלן הענק יהיה מצפה הכוכבים הראשון ללא קוצים של דיפרקציה על כוכביו.

טלסקופ מגלן הענק באורך 25 מטר נמצא כעת בבנייה, והוא יהיה המצפה הקרקעי החדש והגדול ביותר על פני כדור הארץ. זרועות העכביש, הנראות מחזיקות את המראה המשנית במקומה, תוכננו במיוחד כך שקו הראייה שלהן נופל ישירות בין המרווחים הצרים של מראות הטלסקופ, ויוצר מראה של היקום ללא פינות חדות למראות שלו או קוצים של דיפרקציה סביב הכוכבים שלו. עיצוב זה עשוי להיות מהפכני אם ייושם ב'מצפה העולמות הישיבים' (HWO) המתוכנן. (Credit: Giant Magellan Telescope/GMTO Corporation)

עם תכנון ויישום נכונים, אנחנו יכולים לצפות מ'מצפה העולמות הישיבים' (HWO):

• שישוגר כבר בסוף שנות ה-2030, תחילת שנות ה-2040.

• שיהיה בתקציב ובזמן המתוכננים.

• שתהיה לו את הארכיטקטורה הדרושה כדי להשיג את מטרות התצפית שלו מבלי להזדקק לצל כוכבים.

• שניתן יהיה לתדלוק חוזר מלא ושהמכשירים שלו יהיו ניתנים לשירות ולהחלפה מלאים.

• שיוכלו להוסיף לו צל כוכבים בכל נקודת זמן בעתיד.

• ושבהחלט יוכל לצלם מספיק כוכבי לכת "דמויי כדור הארץ" כדי לגלות לפחות כוכב לכת חוץ-שמשי אחד (ואולי אפילו יותר מאחד) המיושב בפועל.

השאלה הגדולה שצריכה להיכנס לתכנון של הטלסקופ הזה היא הפשרה בין מספר המועמדים דמויי כדור הארץ שהוא יוכל לצלם ישירות מול כמה גדול ויקר הטלסקופ עומד להיות. בעוד שטווח של 6-7 מטרים נראה כמו הנקודה האופטימלית, תרחיש הבלהות הוא שאנחנו בונים את המצפה הזה קצת קטן מדי ובעלות שמרנית מכדי למצוא את מה שאנחנו מחפשים בסופו של דבר: כוכב לכת זר מיושב.

עלינו לזכור שבחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ, אנו משחקים בלוטו עם סיכויים לא ידועים. כל כוכב לכת דמוי כדור הארץ שאנו מצלמים ומאפיינים מייצג כרטיס: כרטיס בהגרלה שבה הסיכויים של כל הפרסים אינם ידועים. סיכויי ההצלחה שלנו תלויים לחלוטין באילו כרטיסים הם זוכים והאם נקנה מספיק מהם. החלק הקשה הוא שלא נדע אם יש לנו אילוצים משמעותיים לגבי מה הם הסיכויים האלה בפועל עד לאחר שהממצאים מ'מצפה העולמות הישיבים' (HWO) יגיעו, ולכן זה תלוי בנו לבנות אותו בצורה כזו שהסיכויים שלנו של לפחות הצלחה אחת יהיו גדולים ככל האפשר. אם כן, אולי תהיה לנו סוף סוף את התשובה ל"האם אנחנו לבד ביקום?" ואולי, רק נדע בוודאות שהתשובה היא "כן, אין אף אחד אחר".