Astronomie

Wie gehen bodengestützte Teleskope mit Erdbeben um?

Wie gehen bodengestützte Teleskope mit Erdbeben um?


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Astronomische Teleskope beobachten stunden- oder sogar tagelang bestimmte Punkte am Himmel, und diese müssen meines Wissens für die Dauer der Beobachtung besonders ruhig bleiben. Was passiert, wenn ein Erdbeben den Boden erschüttert? Ruiniert es die Beobachtung? Wenn ja, wie häufig passiert das?


Erdbeben sind in Hawaii und Chile keine Seltenheit, wo mehrere Observatorien gebaut werden. Ich habe nur persönliche Erfahrungen mit dem Observatorium in La Silla, wo sich während meiner Beobachtung einmal ein kleines Erdbeben ereignete. Dies war ein altes Teleskop, und das Bild war ruiniert. Moderne Teleskope können kleinen seismischen Aktivitäten standhalten, aber da wir Ich fühlte, wie der Boden bebte, ich glaube, das Bild wäre ruiniert worden irgendein Teleskop.

Zum Glück werden die Bilder nicht in einer einzigen Langzeitbelichtung aufgenommen. Sie bestehen vielmehr aus mehreren Belichtungen, die anschließend hinzugefügt werden. Sie belichten normalerweise nicht länger als 30 Minuten. Ein schwaches Objekt, das beispielsweise 5 Stunden Belichtung erfordert, wird dann durch die Median von 10 halbstündigen Belichtungen. Warum der Median und nicht der Mittelwert? Obwohl Erdbeben selten sind, kosmische Strahlung ruinieren oft einen kleinen Bereich auf dem Bild, aber wenn Sie den Median nehmen, werden solche Ausreißer entfernt$^dolch !!!$.

Mit anderen Worten, die ganze Nacht ist nicht ruiniert, nur die eine Aufnahme, die beim Erdbeben gemacht wurde.

Besorgniserregender sind stärkere Erdbeben, die das Teleskop grundsätzlich beschädigen können. Moderne Teleskope sind auf solche seismischen Aktivitäten vorbereitet. Beispielsweise,

… Das VLT der ESO verfügt über ein komplexes mechanisches System, das automatisch aktiviert wird, wenn es ein starkes Erdbeben der Stärke 7 oder höher erfährt. An den Rändern des Spiegels befinden sich eine Reihe von Klammern, mit denen der gesamte 23 Tonnen schwere Spiegel kurzfristig von den Aktuatoren abgehoben und an der Tragstruktur des Teleskops befestigt werden kann.

Im Jahr 2006 hat ein Erdbeben in der Nähe von Hawaii die Position verschiedener Dinge auf dem Subaru-Teleskop leicht verschoben, was laut dem ehemaligen Teleskopbetreiber Dan Birchall offenbar dazu führte, dass die Leute dort mit Zahlen vor und nach 2006 arbeiteten.

Quelle: ESO, wo Sie auch mehr darüber erfahren, wie Sie bei Erdbeben Schäden vermeiden können.


$^dolch$Wenn beispielsweise die Werte in einem gegebenen Pixel von 10 Bildern $[21,25,22,19,22,27,23,65536,18,24]$, dann ist bei der 8. Aufnahme offensichtlich etwas schief gelaufen, und der Median $(22.5)$ ist charakteristischer für den "wahren" Wert als den Mittelwert $(6573.7)$.


Eine revolutionäre Methode, um Streulicht an Weltraumteleskopen drastisch zu reduzieren

Ein Forscherteam des Centre Spatial de Liègravege (CSL) der Universität Liègravege hat gerade eine Methode entwickelt, um die Mitwirkenden und Ursprünge von Streulicht an Weltraumteleskopen zu identifizieren. Dies ist ein wichtiger Fortschritt auf dem Gebiet der Raumfahrttechnik, der dazu beitragen wird, noch feinere Weltraumbilder zu gewinnen und immer effizientere Weltrauminstrumente zu entwickeln. Diese Studie wurde gerade in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte.

Weltraumteleskope werden immer leistungsfähiger. Technologische Entwicklungen der letzten Jahre haben es beispielsweise ermöglicht, Objekte immer weiter ins Universum hinein zu beobachten oder die Zusammensetzung der Erdatmosphäre immer genauer zu messen. Allerdings gibt es noch einen Faktor, der die Leistung dieser Teleskope begrenzt: Streulicht. Als seit langem bekanntes Phänomen führt Streulicht zu Lichtreflexionen (Geisterreflexionen zwischen Linsen, Streuung etc.), die die Bildqualität beeinträchtigen und oft zu unscharfen Bildern führen. Bisher waren die Methoden zur Überprüfung und Charakterisierung dieses Streulichts während der Entwicklungsphase der Teleskope sehr begrenzt, so dass man "nur" wissen konnte, ob das Instrument für das Phänomen empfindlich war oder nicht, was die Ingenieure zu einer Überarbeitung aller Berechnungen zwang in positiven Fällen, was zu erheblichen Verzögerungen bei der Inbetriebnahme dieser fortschrittlichen Tools führt.

Forscher des Centre Spatial de Liègravege (CSL) haben in Zusammenarbeit mit der Universität Straßburg gerade eine revolutionäre Methode zur Lösung dieses Problems entwickelt, indem sie einen Femtosekunden-gepulsten Laser verwenden, um Lichtstrahlen zur Beleuchtung des Teleskops auszusenden. "Streulichtstrahlen nehmen (im Teleskop) andere optische Wege als die Strahlen, die das Bild bilden", erklärt Lionel Clermont, Experte für optische Weltraumsysteme und Streulicht am CSL. Dank dessen und mit einem ultraschnellen Detektor (in der Größenordnung von 10-9 Sekunden Auflösung, also einem Tausendstel einer Millionstel Sekunde) messen wir das Bild und die verschiedenen Streulichteffekte zu unterschiedlichen Zeiten. Zusätzlich zu dieser Zerlegung können wir jeden der Mitwirkenden anhand seiner Ankunftszeiten identifizieren, die direkt mit dem Strahlengang zusammenhängen und so den Ursprung des Problems kennen." Die Wirksamkeit dieser Methode haben die CSL-Ingenieure nun in a . demonstriert Paper, gerade in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte, in dem sie den ersten Film präsentieren, der Geisterreflexionen in einem refraktiven Teleskop zeigt, die zu unterschiedlichen Zeiten eintreffen. „Wir konnten diese Messungen auch nutzen, um theoretische Modelle zurückzuentwickeln“, sagt Lionel Clermont, „was es beispielsweise ermöglicht, in Zukunft bessere Bildverarbeitungsmodelle zu bauen.“ Durch die Korrelation dieser Messungen mit numerischen Modellen können die Wissenschaftler nun die Herkunft des Streulichts genau bestimmen und so das System entsprechend verbessern, sowohl durch die Verbesserung der Hardware als auch durch die Entwicklung von Korrekturalgorithmen.

Diese am CSL entwickelte Methode ist mehr als nur eine wissenschaftliche Kuriosität, sie könnte durchaus zu einer kleinen Revolution im Bereich der Hochleistungs-Weltrauminstrumente führen. „Wir haben bereits großes Interesse von der ESA (European Space Agency) und von Industriellen aus dem Raumfahrtsektor erhalten“, sagt Marc Georges, Experte für Metrologie und Laser bei CSL und Co-Autor der Studie. Diese Methode reagiert auf ein drängendes, bisher ungelöstes Problem.“ In naher Zukunft wollen die CSL-Forscher diese Methode weiterentwickeln, ihren TRL (Technology Readiness Level) erhöhen und auf ein industrielles Niveau bringen Für das FLEX-Projekt (Fluorescence Explorer), ein Erdbeobachtungsteleskop des ESA-Programms Living Planet, ist bereits eine Anwendung geplant, die die Forscher auch auf wissenschaftliche Instrumente übertragen wollen.


Bodengestützte Laser könnten Weltraumtrümmer von Kollisionskursorbits verdrängen

Forscher der Australian National University (ANU) finden neue Anwendungsmöglichkeiten für die laserbasierte Technologie, die Teleskopbilder – sogenannte adaptive Optik – schärft, und sie könnte dazu beitragen, das weltweit wachsende Problem mit Weltraummüll zu mildern. Speziell angefertigte Laser könnten verfallenen Satelliten einen leichten „Push“ von Photonen verleihen und gerade genug Energie abgeben, um die Umlaufbahn der Trümmer zu ändern und eine bevorstehende Kollision zu verhindern.

Laser haben eine lange Geschichte in der Astronomie. Teleskope im Weltraum, wie Hubble, sind in der Lage, spektakuläre Bilder aufzunehmen, da sie nicht mit atmosphärischen Verzerrungen zurechtkommen müssen (der Effekt, der Sterne am Nachthimmel „funkeln“ lässt). Aber Weltraumteleskope können nur so groß sein, dass bodengebundene Observatorien mit ein wenig Hilfe von adaptiver Optik viel mehr Sehkraft bieten können.

Wie die ANU-Professorin Celine D’Orgeville erklärt, „sieht ein Teleskop ohne adaptive Optik ein Objekt im Weltraum wie einen Lichtfleck. Dies liegt daran, dass unsere Atmosphäre das Licht verzerrt, das sich zwischen der Erde und diesen Objekten bewegt. Aber mit adaptiver Optik werden diese Objekte leichter zu sehen und ihre Bilder werden viel schärfer. Im Wesentlichen durchschneidet die adaptive Optik die Verzerrung in unserer Atmosphäre und stellt sicher, dass wir die unglaublichen Bilder, die unsere leistungsstarken Teleskope aufnehmen, klar sehen können.”

Celine D’Orgeville mit dem EOS 1,8-Meter-Teleskop am Mount Stromlo Observatory, das adaptive Optik verwendet, um Satelliten zu verfolgen und abzubilden. Bildquelle: Celine D’Orgeville/The Australian National University.

Das System funktioniert, indem es einen leistungsstarken Laser in den Himmel strahlt und Partikel in der Natriumschicht anregt, die sich am Rand des Weltraums befindet (die Schicht wird durch das Verbrennen von Meteoriten erzeugt). Die angeregten Natriumatome erscheinen dem Teleskop wie ein heller künstlicher Stern – hell genug, um zu messen, wie die Atmosphäre das Licht auf dem Weg zurück zum Teleskop verzerrt. Mit diesen Informationen kann der Spiegel des Teleskops leicht verformt werden, um die atmosphärischen Effekte auszugleichen. Er muss dies tausende Male pro Sekunde tun, um mit den sich ständig ändernden atmosphärischen Bedingungen Schritt zu halten.

Diese Technik funktioniert gut für die Beobachtung entfernter Sterne und Galaxien, die sich langsam über den Himmel bewegen, aber ANU-Forscher haben die Technologie verbessert, damit sie sich schnell bewegende Satelliten und Weltraumschrott verfolgen kann.

Befindet sich ein Weltraumschrott auf Kollisionskurs mit einem anderen Objekt (was häufiger vorkommt, als wir denken), könnte ein Tracking-Laser mit adaptiver Optik einen sekundären Infrarotlaser zum Ziel führen, der den Weltraum verschieben würde Müll auf eine andere Flugbahn. Ein System dieser Laser auf der ganzen Welt könnte katastrophale Kollisionen verhindern.

Eine Darstellung von Objekten in der Erdumlaufbahn. Ungefähr 95 % der Objekte sind Orbitaltrümmer und keine funktionsfähigen Satelliten. Bildnachweis: NASA.

Ein solches System ist jedoch politisch herausfordernd. Neben technologischen Verbesserungen könnten auch Innovationen in der Regulierung und im Weltraumrecht erforderlich sein. Der Missbrauch von Lasern, die die Flugbahn verändern, könnte zu einem diplomatischen Sumpf führen, obwohl die Vorteile einer globalen Zusammenarbeit in der Frage des Weltraumschrotts offensichtlich sind. Wenn wir Glück haben, könnte die Forschung der ANU der Katalysator für neue kooperative Regelungen an dieser Front sein.

Die Forschung der ANU hat auch im Bereich der Kommunikation einen Wert. Ein kommerzieller Partner des Forschungsprogramms, Electro Optic Systems (EOS), hofft, mit dem System laserbasierte Kommunikation zwischen Satelliten und dem Boden zu entwickeln.

Auf der ganzen Linie macht adaptive Optik Laser zu einem der nützlichsten Werkzeuge, die uns bei der Erforschung des Weltraums zur Verfügung stehen, und ihre Zukunft, verzeihen Sie das Wortspiel, ist glänzend.

  • “Neuer Laser, der den Himmel von Weltraummüll befreit.” ANU.
  • Tony Travouillon, Céline d’Orgeville, Francis Bennet, “Adaptive Optics Branches Out.” Wissenschaftlicher Amerikaner.
  • Steven Freeland und Annie Handmer, “Es kommt nicht darauf an, wie groß Ihr Laser ist, sondern wie Sie ihn verwenden: Weltraumgesetze sind ein wichtiger Bestandteil im Kampf gegen Weltraummüll.” Die Unterhaltung.

Vorgestelltes Bild: Künstlerische Darstellung des Extremely Large Telescope. Bildnachweis: ESO/L. Calçada.


Zwei Teleskope enthüllen neue Hinweise auf die Planetenzusammensetzungen und Atmosphären von TRAPPIST-1

Das Konzept dieses Künstlers zeigt, wie das Planetensystem TRAPPIST-1 aussehen könnte, basierend auf verfügbaren Daten über die Durchmesser, Massen und Entfernungen der Planeten vom Wirtsstern, Stand Februar 2018. Credit: NASA/JPL-Caltech

In dem Jahr, seit die NASA die sieben erdgroßen Planeten des TRAPPIST-1-Systems angekündigt hat, haben Wissenschaftler hart daran gearbeitet, diese verlockenden Welten, die nur 40 Lichtjahre entfernt sind, besser zu verstehen. Dank der Daten einer Kombination aus weltraum- und bodengestützten Teleskopen wissen wir mehr über TRAPPIST-1 als jedes andere Planetensystem außer unserem Sonnensystem.

Eine neue Studie in der Zeitschrift Astronomy and Astrophysics, die Daten der NASA-Weltraumteleskope Spitzer und Kepler verwendet, bietet das bisher beste Bild davon, woraus diese Planeten bestehen. Sie nutzten die Teleskopbeobachtungen, um die Dichten genauer denn je zu berechnen, und verwendeten diese Zahlen dann in komplexen Simulationen. Forscher stellten fest, dass alle Planeten größtenteils aus Gestein bestehen. Darüber hinaus haben einige bis zu 5 Prozent ihrer Masse an Wasser, das ist 250-mal mehr als die Ozeane auf der Erde.

Die Form, die Wasser auf TRAPPIST-1-Planeten annimmt, hängt davon ab, wie viel Wärme sie von ihrem ultrakühlen Zwergstern erhalten, der nur etwa 9 Prozent so massiv ist wie unsere Sonne. Planeten, die dem Stern am nächsten sind, enthalten eher Wasser in Form von atmosphärischem Dampf, während die weiter entfernten Planeten Wasser auf ihrer Oberfläche als Eis gefroren haben. TRAPPIST-1e ist der felsigste Planet von allen, aber es wird immer noch angenommen, dass er das Potenzial hat, flüssiges Wasser aufzunehmen.

Die Frage nach den Atmosphären der Planeten ist auch wichtig, um zu verstehen, ob auf diesen Oberflächen flüssiges Wasser vorhanden sein könnte – ein wesentlicher Bestandteil für die Bewohnbarkeit. Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA hat nun sechs der sieben TRAPPIST-1-Planeten vermessen neue Ergebnisse bei vier davon werden in Nature Astronomy veröffentlicht. In der neuen Studie enthüllt Hubble, dass mindestens drei der TRAPPIST-1-Planeten – d, e und f – keine geschwollenen, wasserstoffreichen Atmosphären wie die Gasriesen unseres eigenen Sonnensystems zu enthalten scheinen. Wasserstoff ist ein Treibhausgas und würde diese nahen Planeten heiß und lebensfeindlich machen.

Im Jahr 2016 fanden Hubble-Beobachtungen auch keine Beweise für Wasserstoffatmosphären in c und d. Diese und die neuen Ergebnisse begünstigen stattdessen kompaktere Atmosphären wie die von Erde, Venus und Mars. Zusätzliche Beobachtungen sind erforderlich, um den Wasserstoffgehalt der Atmosphäre des Planeten g zu bestimmen.

Beide Studien tragen dazu bei, den Weg für das James Webb Space Telescope der NASA zu ebnen, das 2019 starten soll. Webb wird tiefer in die Atmosphäre des Planeten eindringen und nach schwereren Gasen wie Kohlendioxid, Methan, Wasser und Sauerstoff suchen. Das Vorhandensein solcher Elemente könnte Hinweise darauf geben, ob Leben vorhanden sein könnte oder ob die Planeten bewohnbar sind.

TRAPPIST-1 ist nach dem Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) in Chile benannt, das zwei der sieben uns heute bekannten TRAPPIST-Planeten entdeckte – angekündigt im Februar 2016. Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA in Zusammenarbeit mit Boden- basierte Teleskope, bestätigten diese Planeten und entdeckten die anderen fünf im System.


Das Riesen-Magellan-Teleskop erhält Bestnoten in der Erdbebensicherheit, ein Novum im Observatoriumsdesign

Das internationale Prüfgremium lobt das innovative seismische Schutzsystem des Giant Magellan Telescope, das die 13,6 Millionen Pfund schwere Teleskopstruktur vor Erdbebenschäden in einer der seismisch aktivsten Regionen der Welt schützen kann.

PASADENA, CA — Die Ingenieure, die das Giant Magellan Telescope entworfen haben, haben eine immense Konstruktionsaufgabe gelöst, die noch nie zuvor versucht wurde: Ein 22-stöckiges rotierendes Observatorium und sieben der größten monolithischen Spiegel der Welt vor Erdbebenschäden zu schützen. Das innovative Erdbebenschutzdesign erhielt im November von einem unabhängigen Bewertungsgremium internationaler Experten Bestnoten und ebnete damit den Weg für die nächste Generation des Observatoriumsdesigns.

„Die Strukturen der nächsten Generation extrem großer Teleskope sind so massiv, ihre Instrumente so empfindlich und die seismische Umgebung, in der sie sich befinden, so intensiv, dass es wirklich keine Möglichkeit gibt, den Erdbebenschutz zu umgehen. Wir brauchen ein seismisches Isolationssystem, um das Teleskop betriebsbereit zu halten“, sagte Dr. Bruce Bigelow, Standort-, Gehäuse- und Anlagenmanager des Giant Magellan Telescope.

Das Giant Magellan Telescope ist ein neues bodengestütztes Teleskop der 30-Meter-Klasse, das am Las Campanas-Observatorium in der chilenischen Atacama-Wüste gebaut wird, einem der besten Orte der Erde, um das Universum zu betrachten. Aber während diese abgelegene Region mehr als 300 klare Nächte des galaktischen Zentrums pro Jahr aufweist, beherbergt sie auch einige der größten, häufigsten und zerstörerischsten Erdbeben, die jemals aufgezeichnet wurden. Große Erdbeben in Chile können länger als drei Minuten andauern und überschreiten oft sieben auf der Oberflächenwellen-Magnitudenskala (MS).

Die Baustelle des Giant Magellan Telescope am Las Campanas Observatory in Chile, Februar 2020. Bildnachweis: Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation

„Teleskope, die in seismisch aktiven Regionen gebaut wurden, wurden aufgrund ihres kleineren Maßstabs ohne explizite seismische Abschwächung entworfen“, sagte Dr. Dave Ashby, Projektingenieur des Giant Magellan Telescope. „Während die meisten heute noch in Betrieb sind, haben einige kostspielige Erdbebenschäden erlitten. Die neue Generation extrem großer Teleskope wird mit ausgeklügelten seismischen Abschwächungen, einschließlich seismischer Isolierung, gebaut, um die Bau- und Betriebskosten über die verlängerte Betriebsdauer dieser großen Einrichtungen auszugleichen.“

Das seismische Schutzsystem – auch als seismisches Isolationssystem bekannt – des Giant Magellan Telescope ist in Bezug auf Größe und Komplexität in der Welt der Teleskope beispiellos. Im Gegensatz zu Krankenhäusern oder großen Brücken muss das seismische Isolationssystem nicht nur die Strukturen vor Einsturz schützen, sondern auch verhindern, dass die Struktur und die zerbrechlichen optischen Komponenten im Inneren repariert werden müssen. Da das seismische Isolationssystem des Giant Magellan Telescope als Teleskopfundament dient, muss es sehr zuverlässig sein. Konstruktionsbedingt beträgt die Wahrscheinlichkeit eines Versagens der seismischen Isolation über die 50-jährige Lebensdauer des Observatoriums weniger als 0,5 Prozent. Das System ist so konzipiert, dass es bei kleinen „belästigenden“ Erdbeben, die im Las Campanas-Observatorium üblich sind, inaktiv bleibt. Das System wird nur bei Erdbeben aktiviert, die eine Magnitude von ungefähr 5 Ms überschreiten, und bei extremen Erdbeben, die typischerweise auf einer Zeitskala von 1 bis 2 Jahren auftreten.

Das seismische Isolationssystem des Giant Magellan Telescope besteht aus zwei Verteidigungslinien, die es sicher halten und je nach Ausmaß eines seismischen Ereignisses eine Wiederaufnahme des Betriebs innerhalb von Stunden bis Wochen ermöglichen.

  1. Seismisches Isolationssystem: Eine kreisförmige Anordnung von 24 Einzelreibungspendel-Isolatoren, die das Teleskop und seinen Pfeiler stützen und die optischen Komponenten und Instrumente des Teleskops vor aktiven Bodenbewegungen durch ein schweres Erdbeben schützen.
  2. Pier Recentering System: Ein hydraulisches System, das die 6.200 Tonnen schwere Teleskopstruktur nach einem schweren Erdbeben in ihre ursprüngliche Ruhe- und Betriebsposition zurückbringen kann.

Unter dem Pier des Giant Magellan Telescope befindet sich eine kreisförmige Anordnung von 24 Einzelreibungspendel-Isolatoren, die das Teleskop stützt und optische Komponenten und Instrumente vor aktiven Bodenbewegungen durch schwere Erdbeben schützt. Bildnachweis: Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation

Nach einem großen Erdbeben können die Reibungspendel-Isolatoren das Teleskop nicht exakt in seine normale Betriebsposition zurückführen. „Das Isolationssystem wird das Teleskop innerhalb von wenigen Zentimetern in seine ‚Ausgangsposition‘ zurückbringen, aber das ist nicht gut genug“, sagte Dr. Bigelow. „Hier kommt die Hydraulik des Pier-Rezentrierungssystems ins Spiel, das die 6.000 Tonnen Teleskop und Pier bewegen und das Teleskop auf einen Bruchteil eines Zolls von seinem Standort vor dem Erdbeben zurückbringen kann.“

Seismisches Pendellager im Maßstabstest an einem 275-Tonnen-Hydrauliklager mit seitlichem Hydraulikzylinder. Bildnachweis: Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation

Um dieses revolutionäre Design zu validieren, stellten die Ingenieure des Giant Magellan Telescope das Design einem unabhängigen Prüfgremium aus international renommierten Experten für seismische Isolationssysteme, sehr große hydraulische Positionierungssysteme und die Formulierung und Platzierung von hochfestem Beton vor. Gutachter berichteten, dass die vorläufigen Entwürfe die Erdbebenschutzanforderungen erfolgreich erfüllt haben, die, wie Dr. Bigelow sagte, „absolut entscheidend sind, um sicherzustellen, dass das Teleskop seine Aufgabe 50 Jahre lang erfüllen kann“.

Weitere Informationen zum Giant Magellan Telescope finden Sie unter gmto.org

Medienkontakt
Ryan Kallabis
Direktor für Kommunikation
[email protected]
(626) 204-0554

Multimedia-Ressourcen
Multimedia aus dem Release sind hier bis zum 8. Januar 2021 verfügbar.

Assets dürfen nicht ohne Gutschrift angezeigt werden. Die Kreditlinie muss wie folgt angegeben werden: Giant Magellan Telescope – GMTO Corporation.


Einschränkungen bodengestützter Teleskope

Wie mein Vater ging ich zum College an die Yale University, wo ich einen Abschluss in Physik machte. Im Gegensatz zu meinem Vater studierte ich weiterhin Naturwissenschaften und besuchte die Graduiertenschule, anstatt in die Wirtschaft zu gehen. Ich machte weiter an der Cambridge University in England, der Princeton University und der Harvard University. Im Jahr meiner Promotion begann der Zweite Weltkrieg mit der Invasion Polens durch Deutschland. Wie viele Wissenschaftler arbeitete ich für die Regierung, um die Kriegsanstrengungen zu unterstützen. Meine geheime Kriegsarbeit bestand darin, an der SONAR-Technologie zu arbeiten, die verwendet wird, um Objekte unter Wasser zu finden.

Nach dem Krieg kehrte ich als Professor nach Yale zurück, landete aber bald in Princeton, wo ich zum Direktor des Princeton Observatory und zum Vorsitzenden der Astrophysik-Abteilung ernannt wurde. In Princeton verfolgte ich die Entwicklung neuer Teleskope.

Astronomen haben in den letzten 350 Jahren immer größere Teleskope gebaut und dabei wunderbare Entdeckungen gemacht. Galileo hat unsere Sicht auf das Universum komplett verändert, von erdzentriert zu sonnenzentriert, mit einem Buch über seine Arbeit mit seinem effektiven Zoll-Teleskop. Er erklärte auch das Aussehen der Milchstraße. Herschel kartierte die Milchstraße mit seinen 19-Zoll- und 48-Zoll-Teleskopen weiter und erkannte die Elemente ihrer abgeflachten Form, obwohl er nichts von den Sternen wusste, die von Staub verdeckt waren, und verfehlte daher den vollen Umfang der Galaxie in der Größe . Die vielen Verbesserungen der mechanischen und optischen Aspekte von Teleskopen im 18. Jahrhundert führten zum Jahrhundert des "Big-Glass": der 72-Zoll-Leviathan, der Yerkes 40-Zoll-Refraktor, der Mt. Wilson 60-Zoll- und 100-Zoll-Reflektoren und der Mt. Palomar 200-Zoll-Teleskop. Diese letzten drei wurden verwendet, zwei davon von Hubble, um die Sicht auf das Universum zu entwickeln, wie wir es heute kennen: viele Arten von Galaxien, die in die Weiten eines sich ausdehnenden Raums geschleudert wurden, einige jung und einige alt und einige noch im Entstehen.

Atmosphärische Turbulenzen:
Quelle: G. Weigelt, MPI für Radioastronomie (1999)

Aber diese Teleskope konnten die Details von Galaxien, die zu weit draußen im Universum liegen, nicht aufdecken, sie erreichten nur Galaxien innerhalb von weniger als 1% des Volumens des Universums. Um zu sehen, wie sich die Masse der Galaxien tatsächlich bildet, müsste eine letzte und wichtige Einschränkung von Teleskopen von bescheidener Größe beseitigt werden: Alle Bilder, die mit bodengestützten Teleskopen beobachtet werden, werden durch die Bildunschärfe beeinflusst, die auftritt, wenn das Licht den letzten winzigen Teil seiner Reise zurücklegt von den Galaxien durch die Erdatmosphäre. Die Eigenschaften der Atmosphäre bewirken, dass Photonen zufällig ihre Richtung ändern und ihre Richtung leicht ändern, wodurch die Bilder unscharf erscheinen.

An dieser Stelle sollte ich erklären, dass die Übertragung von Licht in Form von Energiepaketen, den sogenannten Photonen, oder in Form von Wanderwellen beschrieben werden kann. Wie bei Wasserwellen kann man sich eine Wellenfront vorstellen, die sich durch die Atmosphäre bewegt. An der Spitze der Atmosphäre ist die Luft nicht dicht und turbulent, sodass die Wellenfronten parallel sind. Stellen Sie sich die einzelnen Lichtpakete als sich senkrecht zur Wellenfront bewegend vor. Die Wellenfront wird in den unteren Teilen der Atmosphäre gestört, so dass sich die aus jedem Teil der Wellenfront austretenden Photonen in leicht unterschiedliche Richtungen bewegen. Ein Einspiegelteleskop kann daher nicht alle auf den gleichen Punkt fokussieren, daher ist das Bild leicht unscharf. Vom Boden aus kann man versuchen, die atmosphärischen Störungen zu korrigieren, oder man kann einfach ein Teleskop in den Weltraum bringen, wo es keine Turbulenzen gibt.


Einfluss von Satellitenkonstellationen auf astronomische Beobachtungen

Astronomen haben kürzlich Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen von Satelliten-Megakonstellationen auf die wissenschaftliche Forschung geäußert. Um die Auswirkungen, die diese Konstellationen auf astronomische Beobachtungen haben könnten, besser zu verstehen, hat die ESO eine wissenschaftliche Studie über ihre Auswirkungen in Auftrag gegeben, die sich auf Beobachtungen mit ESO-Teleskopen im sichtbaren und infraroten Bereich, aber auch auf andere Observatorien konzentriert. Die Studie, die insgesamt 18 repräsentative Satellitenkonstellationen in der Entwicklung von SpaceX, Amazon, OneWeb und anderen betrachtet, zusammen mehr als 26.000 Satelliten [1], wurde jetzt zur Veröffentlichung angenommen in Astronomie und Astrophysik.

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass große Teleskope wie das Very Large Telescope (VLT) der ESO und das kommende Extremely Large Telescope (ELT) der ESO von den in Entwicklung befindlichen Konstellationen „mäßig beeinflusst“ werden. Der Effekt ist bei Langzeitbelichtungen (von ca. 1000 s) ausgeprägter, von denen bis zu 3% in der Dämmerung, der Zeit zwischen Sonnenaufgang und -aufgang sowie zwischen Sonnenuntergang und Sonnenuntergang, ruiniert werden könnten. Kürzere Expositionen wären weniger betroffen, da weniger als 0,5 % der Beobachtungen dieser Art betroffen wären. Auch Beobachtungen, die zu anderen Zeiten während der Nacht durchgeführt werden, wären weniger betroffen, da die Satelliten im Erdschatten stehen und daher nicht beleuchtet wären. Je nach wissenschaftlichem Fall könnten die Auswirkungen durch Änderungen an den Betriebsplänen der ESO-Teleskope abgemildert werden, obwohl diese Änderungen mit Kosten verbunden sind [2]. Auf Seiten der Industrie wäre ein wirksamer Schritt zur Abschwächung der Auswirkungen die Verdunkelung der Satelliten.

Die Studie stellt auch fest, dass die größten Auswirkungen auf Weitfelddurchmusterungen, insbesondere solche, die mit großen Teleskopen durchgeführt werden, haben könnten. Zum Beispiel wären bis zu 30 % bis 50 % der Expositionen mit dem Vera C. Rubin Observatory der US National Science Foundation (keine ESO-Einrichtung) „stark betroffen“, abhängig von der Jahreszeit, der Nachtzeit und der vereinfachende Annahmen der Studie. Abschwächungstechniken, die auf ESO-Teleskope angewendet werden könnten, würden für dieses Observatorium nicht funktionieren, obwohl andere Strategien aktiv erforscht werden. Weitere Studien sind erforderlich, um die wissenschaftlichen Auswirkungen dieses Verlusts von Beobachtungsdaten und die Komplexität ihrer Analyse vollständig zu verstehen. Weitfeld-Durchmusterungsteleskope wie das Rubin-Observatorium können große Teile des Himmels schnell abtasten, was sie entscheidend macht, um kurzlebige Phänomene wie Supernovae oder potenziell gefährliche Asteroiden zu erkennen. Aufgrund ihrer einzigartigen Fähigkeit, sehr große Datensätze zu generieren und Beobachtungsziele für viele andere Observatorien zu finden, haben Astronomiegemeinschaften und Förderorganisationen in Europa und anderswo Weitfeld-Durchmusterungsteleskope als oberste Priorität für zukünftige Entwicklungen in der Astronomie eingestuft.

Sowohl professionelle als auch Amateurastronomen haben Bedenken darüber geäußert, wie sich Megakonstellationen von Satelliten auf die unberührten Ansichten des Nachthimmels auswirken könnten. Die Studie zeigt, dass sich etwa 1600 Satelliten der Konstellationen über dem Horizont eines Observatoriums auf mittlerer Breite befinden werden, von denen die meisten tief am Himmel stehen – innerhalb von 30 Grad des Horizonts. Darüber – dem Teil des Himmels, in dem die meisten astronomischen Beobachtungen stattfinden – befinden sich zu jeder Zeit etwa 250 Konstellationssatelliten. Während sie bei Sonnenuntergang und Sonnenaufgang alle von der Sonne beleuchtet werden, geraten sie gegen Mitte der Nacht immer mehr in den Schatten der Erde. Die ESO-Studie geht für all diese Satelliten von einer Helligkeit aus. Mit dieser Annahme könnten bis zu etwa 100 Satelliten hell genug sein, um in der Dämmerung mit bloßem Auge sichtbar zu sein, von denen etwa 10 höher als 30 Grad Elevation wären. All diese Zahlen sinken, wenn die Nacht dunkler wird und die Satelliten in den Schatten der Erde fallen. Insgesamt würden diese neuen Satellitenkonstellationen die Anzahl der am Nachthimmel mit bloßem Auge sichtbaren Satelliten über 30 Grad etwa verdoppeln [3].

Diese Zahlen beinhalten nicht die unmittelbar nach dem Start sichtbaren Satellitenzüge. Obwohl sie spektakulär und hell sind, sind sie kurzlebig und nur kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang sichtbar und – zu jedem Zeitpunkt – nur von einem sehr begrenzten Gebiet auf der Erde.

Die ESO-Studie verwendet Vereinfachungen und Annahmen, um konservative Schätzungen der Auswirkungen zu erhalten, die in der Realität geringer ausfallen können als im Papier berechnet. Um die tatsächlichen Auswirkungen genauer quantifizieren zu können, sind ausgefeiltere Modellierungen erforderlich. Während der Fokus auf ESO-Teleskopen liegt, gelten die Ergebnisse für ähnliche Nicht-ESO-Teleskope, die auch im sichtbaren und infraroten Bereich arbeiten, mit ähnlichen Instrumenten und wissenschaftlichen Fällen.

Satellitenkonstellationen werden sich auch auf Radio-, Millimeter- und Submillimeter-Observatorien auswirken, darunter das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) und das Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Dieser Einfluss wird in weiteren Studien berücksichtigt.

Die ESO ergreift zusammen mit anderen Observatorien, der International Astronomical Union (IAU), der American Astronomical Society (AAS), der britischen Royal Astronomical Society (RAS) und anderen Gesellschaften Maßnahmen, um das Bewusstsein für dieses Thema in globalen Foren zu schärfen B. dem Ausschuss der Vereinten Nationen für die friedliche Nutzung des Weltraums (COPUOS) und dem Europäischen Ausschuss für Radioastronomiefrequenzen (CRAF). Dies geschieht, während mit den Raumfahrtunternehmen praktische Lösungen untersucht werden, die die umfangreichen Investitionen in hochmoderne bodengestützte Astronomieeinrichtungen absichern können. Die ESO unterstützt die Entwicklung regulatorischer Rahmenbedingungen, die letztendlich die harmonische Koexistenz vielversprechender technologischer Fortschritte im niedrigen Erdorbit mit den Bedingungen gewährleisten werden, die es der Menschheit ermöglichen, ihre Beobachtung und ihr Verständnis des Universums fortzusetzen.

[1] Viele der Parameter, die Satellitenkonstellationen charakterisieren, einschließlich der Gesamtzahl der Satelliten, ändern sich häufig. Die Studie geht davon aus, dass insgesamt 26.000 Konstellationssatelliten die Erde umkreisen werden, aber diese Zahl könnte höher sein.

[2] Beispiele für Minderungsmaßnahmen sind: Berechnen der Position der Satelliten, um zu vermeiden, dass beobachtet wird, wo man vorbeikommt, Schließen des Teleskopverschlusses genau in dem Moment, in dem ein Satellit das Sichtfeld durchquert, und Beschränkung der Beobachtungen auf Himmelsbereiche, die sich im Erdbereich befinden Schatten, wo Satelliten nicht von der Sonne beleuchtet werden. Diese Methoden sind jedoch nicht für alle wissenschaftlichen Fälle geeignet.

[3] Es wird geschätzt, dass derzeit etwa 34 000 Objekte mit einer Größe von mehr als 10 cm die Erde umkreisen. Davon sind etwa 5500 Satelliten, davon etwa 2300 funktionsfähige. Der Rest sind Weltraumschrott, einschließlich Raketenoberstufen und Satellitenstartadapter. Ungefähr 2000 dieser Objekte befinden sich an jedem beliebigen Ort gleichzeitig über dem Horizont. Während der Dämmerung werden etwa 5-10 von ihnen von der Sonne beleuchtet und hell genug, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.


Kombination aus weltraumgestützten und bodengestützten Teleskopen enthüllt mehr als 100 Exoplaneten

Ein internationales Astronomenteam, das eine Kombination aus boden- und weltraumgestützten Teleskopen verwendet, hat in nur drei Monaten mehr als 100 extrasolare Planeten (im Folgenden Exoplaneten) gemeldet. These planets are quite diverse and expected to play a large role in developing the research field of exoplanets and life in the Universe.

Exoplanets, planets that revolve around stars other than the Sun, have been actively researched in recent years. One of the reasons is the success of the Kepler Space Telescope, which launched in 2009 to search for exoplanets. If a planet crosses (transits) in front of its parent star, then the observed brightness of the star drops by a small amount. The Kepler Space Telescope detected many exoplanets using this method. However, such dimming phenomena could be caused by other reasons. Therefore, confirmation that the phenomena are really caused by exoplanets is very important. The Kepler space telescope experienced mechanical trouble in 2013, which led to a successor mission called K2. Astronomers around the world are competing to confirm exoplanets suggested by the K2 data.

An international research team involving researchers at the University of Tokyo and Astrobiology Center of the National Institutes of Natural Sciences investigated 227 K2 exoplanet candidates using other space telescopes and ground-based telescopes. They confirmed that 104 of them are really exoplanets. Seven of the confirmed exoplanets have ultra-short orbital periods less than 24 hours. The formation process of exoplanets with such short orbital periods is still unclear. Further study of these ultra-short period planets will help to advance research into the processes behind their formation. They also confirmed many low-mass rocky exoplanets with masses less than twice that of the Earth as well as some planetary systems with multiple exoplanets.


10 Things: All About TRAPPIST-1

The star we today call TRAPPIST-1 was first discovered in 1999 by astronomer John Gizis and colleagues. At that time, the ultra-cool dwarf star got the unwieldy name 2MASS J23062928-0502285, because it was spotted with the Two Micron All-Sky Survey (2MASS).

Then, in May 2016, scientists announced they had found three planets around this star using the Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) in Chile. In honor of this telescope, scientists began referring to the star as TRAPPIST-1.

2&hellipthen we looked at the atmospheres of two

NASA's Hubble Space Telescope was used to find that TRAPPIST-1b and c were unlikely to have hydrogen-dominated atmospheres like those we see in gas giants. This strengthens the case that these planets could be rocky and possibly hold onto water. This result was published in July 2016.

3&hellipbut actually there were seven.

Astronomers using NASA's Spitzer Space Telescope and ground-based telescopes discovered that the system has seven planets. Three of these planets are in the theoretical "habitable zone," the area around a star where rocky planets are most likely to hold liquid water. This landmark finding was announced on Feb. 22, 2017.

4&ndashThe farthest one could be icy

Researchers determined that the farthest planet from the star, TRAPPIST-1h, orbits its star every 19 days, using NASA's Kepler space telescope. This is still much shorter than the orbit of Mercury, which goes around the Sun every 88 days. But because TRAPPIST-1 is so faint &ndash it outputs only .05 percent the amount of energy of the Sun &ndash planet h receives a lot less heat than Mercury, and may be covered in ice.

5&ndashThey are likely older than our solar system

The age of a star is important for understanding whether planets around it could host life. Scientists wrote in an August 2017 study that TRAPPIST-1 is between 5.4 and 9.8 billion years old. This is up to twice as old as our own solar system, which formed some 4.5 billion years ago.

6&ndashThey are mostly made of rock

Throughout 2017, scientists worked on creating sophisticated computer models to simulate the planets based on available information. They used additional data from Spitzer, Kepler and ground-based telescopes to come up with the best-yet estimates for the planets' densities. The results are consistent with all of the TRAPPIST-1 planets being mostly made of rock. This result was published in February 2018.

7&hellipand that is reinforced by looking for atmospheres.

Continued observations with Hubble showed that TRAPPIST-1 d, e and f are unlikely to have puffy, hydrogen-dominated atmospheres, as of February 2018. Scientists will need more data to determine how much hydrogen TRAPPIST-1g has.

8&ndashThe planets may appear like moons in each other's skies

The TRAPPIST-1 planets are so close together that if you could stand on the surface of one, you might see some of the neighboring planets hovering above. This idea was inspirational for the TRAPPIST-1 travel poster.

9&ndashWe imagine them based on real data

While we can't take photos of the planets themselves, visualization specialists at Caltech/IPAC in Pasadena, California, work with scientists and their data to come up with illustrations of the TRAPPIST-1 system. Read more about Robert Hurt and Tim Pyle here:

10&ndashLearn more in our Facebook Live

On Feb. 22 at 1:30 PT, we'll have a Facebook Live talking about illustrating the TRAPPIST-1 planets, how Spitzer works and more. Follow NASA PlanetQuest to learn more this week


American Astronomy’s Future Goes on Trial in Washington

As competition with Europe heats up, astronomers pitch their dreams of giant telescopes astride the Earth.

WASHINGTON — Recently, in what amounted to a kind of cosmic Supreme Court hearing, two giant telescope projects pleaded for their lives before a committee charged with charting the future of American astronomy.

Either of the telescopes — the Thirty Meter Telescope, slated for the top of Mauna Kea in Hawaii, and the Giant Magellan Telescope in Chile — would be roughly three times larger and 10 times more powerful than anything now on Earth. Working in concert, they could tackle deep questions about the cosmos. But they are hundreds of millions of dollars short of the money needed to build them.

Failure to build them, American astronomers say, would cede dominion over the skies to Europe, which is building its own behemoth observatory in Chile, and which will be available only to European researchers. The prospective builders fear an echo of a moment in the late 20th century when scientists in the United States lost ground in particle physics to European researchers, and never really recovered in producing path-making discoveries in that field.

“Europe is utterly indifferent to what the U.S. does,” said Matt Mountain, in a rousing introduction to the hearing, which was held in a low-ceilinged, windowless conference room on the ground floor of a National Academy of Sciences building here. Dr. Mountain is president of Association of Universities for Research in Astronomy, which manages observatories for the government.

To add to the potential pain, he reminded the gathering, the European telescope will be ready in the late 2020s, at least three years before any American counterpart. That timing will allow Europe to draw even more scientific benefit from intervening projects like the James Webb Space Telescope, slated to launch next year, and the Vera Rubin Observatory, a smaller telescope in Chile. These will merely act as “finder-scopes” for the European Extremely Large Telescope, as it is called, Dr. Mountain noted, spotting phenomena that the larger telescope can then investigate and exploit.

“They are laying down a gauntlet to the U.S. community,” he said. “How will the U.S. community respond?”

The U.S. community was present in the form of a dozen astronomers who were sitting around an open square table that took up most of the conference room. They were the Panel on Optical and Infrared Observatories from the Ground, part of a larger effort known as the Decadal Survey, convened by the National Academy of Sciences every 10 years to set priorities for astronomy and give advice to the government on where to spend money.

Tim Heckman, a tall Johns Hopkins astronomer with a shock of white hair who is chair of the panel, sat at one end of the table, leading the questioning.

Over the course of the afternoon, astronomers from the two telescope projects took turns filing into the room to pitch their telescope dreams in a flurry of slide presentations, followed by questions from the panelists.

Dr. Mountain said that for the projects’ staffs, the hearings are like a lobster trap: “They have to get through this if they want to go to the next stage.”

This was the first and last chance the astronomers would have to plead their cases in public the remainder of the year will be given to closed-door meetings and peer-reviewed reports, concluding next year in final recommendations for space- and ground-based astronomy.

A blessing by the academy of either or both telescope projects could open the door to money from the National Science Foundation, which has traditionally supported astronomy in the United States, but has yet to contribute to either endeavor.

David Charbonneau, a young, bushy-bearded astronomer from Harvard who asked many of the toughest questions, described the discussion as collegial and frank. “The astronomers were as candid as they could be,” he said.

Both telescopes are the dream products of cumbersome international collaborations anchored by U.S. universities or observatories. The Thirty Meter Telescope, named for the diameter of its primary light-gathering mirror, is borne of a joint effort of the California Institute of Technology and the University of California. The Giant Magellan would have an effective diameter of 25 meters it is headquartered in Pasadena near the Carnegie Observatories, one of the founding members of the collaboration. By comparison, the upcoming European telescope is 39 meters in diameter, roughly the size of a basketball court.

The Thirty Meter Telescope, TMT for short, is not popular among some Hawaiians. Upset about the exploitation and degradation of the mountain, they have blocked construction crews from accessing Mauna Kea. The collaboration, now known officially as the Thirty Meter Telescope International Observatory, has threatened to move to an alternate site in the Canary Islands. They haven’t done it yet: Mauna Kea is still a better site, they say.

“We were asked by you if our software was going to be late,” Gary Sanders, project manager for the telescope, said to the panelists at one point. “It’s not late.”

The telescope is “shovel ready, just not shovel accessible,” he added.

The testimony provided a rare look at the financial and managerial details of these ambitious projects, revealing that they will be more expensive than advertised over the last 20 years of development and promotion. The Thirty Meter Telescope collaboration has long floated a cost estimate of $1.4 billion. The figures released Tuesday put the cost at about $2.4 billion. The latest price tag for the Giant Magellan is now about $2 billion.

Under the deal being promoted by Dr. Mountain and his colleagues, about a third of the cost — $850 million for each telescope — would be provided by the National Science Foundation. As a result, the National Science Foundation would own one-third of the observing time on these telescopes, and would make it available to all American astronomers.

“We want people to come together to tackle big questions,” said Patrick McCarthy, director of the National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory in Tucson, Ariz. His institution, with Dr. Mountain’s, brokered a deal between the two giant projects, formerly bitter competitors, to join forces as they seek enough money to be born.

In his own testimony, Tommaso Treu, an astronomer at the University of California, Los Angeles, and a member of the TMT project, ticked off some of the questions that “the power of 2” — two telescopes — could address: Are we alone? What is the universe made of?

Even if the European telescope beats the American telescopes to the sky, plenty of science remains to be done: “They’re not going to clean out astronomy in three years,” Dr. Treu said.

When the discussion began, some panelists questioned whether there was enough money in the proposed operating budget to run the telescopes once they had been built. New telescopes usually need new instruments every few years as astronomers develop sharper and more ambitious ideas about what to do with the light they have so painstakingly collected from afar. Each new tool can cost $50 million or more.

“In a platform for innovation, I don’t want to put down an empty plate,” Dr. Charbonneau said.

Under questioning, the telescope collaborations also had to admit that they had not raised all the money needed to pay their own shares of the telescopes.

“How do we make a plan that closes?” Dr. Heckmann asked.

Dr. Charbonneau went on to address one of the elephants in the room: What if the Mauna Kea site was not feasible in the end, and the Thirty Meter observatory had to move to the Canary Islands? Were all the partners in the collaboration, which includes Canada, India, Japan and China in addition to Caltech and the University of California, still committed?

Dr. Sanders punted to Edward Stone, executive director of the Thirty Meter collaboration and an astrophysicist at Caltech. “The agreement is for Mauna Kea,” Dr. Stone said quietly. “Each member would have to agree to go to La Palma,” he said.

He added, “We’re not there yet.” Some of the partners were already willing to move the telescope, he said, but others wanted to wait and see what happened in Hawaii.

In January, a bill was introduced into both houses of Hawaii’s Legislature that would establish a reconciliation commission to mediate between protesters and the state. Its sponsors hope to “decouple” the dispute of Mauna Kea from broader conflicts over issues such as housing, education, health care and the preservation of Hawaiian culture, which linger from the overthrow of the Hawaiian Kingdom in 1893 and its territory’s subsequent annexation by the United States. According to Dr. Stone, “quiet conversations” were being held with state leaders, telescope opponents and astronomers.

If the talks fail, Dr. Stone added, “I’m sure the partners will agree to go to La Palma.”

The La Palma site is lower in altitude than Mauna Kea, making it less desirable for observing some types of cosmic infrared radiation, but Dr. Sanders declared that the science they needed could be done from both sites: “Mauna Kea is a better site, and we want to go there.”

A final decision, Dr. Sanders added, was a few months away.

Dr. Sanders told the panel that he once had been a project scientist for the Superconducting Super Collider, which was canceled by Congress in 1993 and superseded by CERN’s Large Hadron Collider, which in 2012 discovered the long-sought Higgs boson. High-energy physics in the United States has never been the same.

“We are definitely second rate,” he said. “I mourn the kinds of things we could have done.”

The panelists adjourned without tipping their hands.

“Thank you for your frank responses,” Dr. Heckman said in conclusion. “It’s a big challenge. We understand that.”


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