Nadszedł czas, aby NASA otrzymała astrofizyczny system nerwowy.
Najbardziej tragiczne wydarzenie we współczesnej astronomii nie jest cięciem budżetu ani porażką startu. To „nieudane połączenie”.
<br />W tej chwili gdzieś w odległym uniwersum dochodzi do kolizji gwiazd neutronowych, która wystrzeliwuje krótki błysk gamma. W ciągu kilku sekund sygnał zgaśnie. W ciągu kilku minut poświata zniknie. Choć kilka elitarnej sieci robotycznych może uchwycić błysk, ogromna większość światowej zdolności obserwacyjnej pozostaje odłączona, czekając na przebudzenie człowieka, ocenę alertu i ręczną autoryzację wyzwalacza. Gdy decyzja zostanie podjęta, fizyka często ginie na zawsze.
<br />Zanurzamy się w tych nieudanych połączeniach. Wraz z uruchomieniem obserwatorium Vera C. Rubin z projektem „Pierwsze Światło” i teleskopu kosmicznego Nancy Grace Roman Space Telescope, które zostaną uruchomione w przyszłym roku, wchodzimy w nową erę astronomii TDAMM, czyli czasowej i wielomessengerowej. Ta dyscyplina uchwyta wszechświat w ruchu, łącząc obserwacje światła z „messengerami” takimi jak fale grawitacyjne i neutriny, by obserwować, jak kosmiczne kataklizmy rozwijają się w czasie rzeczywistym. Uznając ten transformacyjny potencjał, Raport Dziesięcioletni w astronomii i astrofizyce z 2020 roku uznał TDAMM za priorytetową, trwałą działalność na nadchodzącą dekadę.
<br />Nowe obserwatoria nie będą tylko szeptać odkryć; będą ryczeć, wykrywając każdego dnia wiele zjawisk przejściowych. Jednak gdy podchodzimy do tego tsunami danych, rzeczywistość finansowa jest poważna. Wniosek budżetowy na rok fiskalny 2026 dla NASA Science jest de facto obcięty o połowę, a inflacja dodatkowo obniża siłę nabywczą. Trudne decyzje już zapadają — szanowane pracowite narzędzia takie jak Chandra stoją przed scenariuszami zamknięcia nie dlatego, że są zepsute, lecz dlatego, że nie stać nas na paliwo, by utrzymać światło, jednocześnie budując kolejny sztandarowy program.
<br />Próbujemy pić z węża strażackiego filiżanką, a nie mamy pieniędzy, aby kupić większy kubek.
<br />Istnieje wyjście z tej pułapki, ale wymaga fundamentalnej zmiany w tym, jak NASA myśli o zamówieniach w astrofizyce. Nadszedł czas, by przestać kupować sprzęt i zacząć subskrybować wyniki. Nadszedł czas na wdrożenie „TDAMM jako usługę”.
<br />Przez dekady model NASA był „CapEx” (wydatki kapitałowe). Identyfikujemy możliwość naukową, płacimy kontrahentowi 500 milionów dolarów za zbudowanie satelity szytej na miarę, uruchamiamy ją i utrzymujemy ją przez 20+ lat. To buduje „zamki” - wspaniałe, niestandardowe i niezwykle wolne w wdrożeniu.
<br />Ery TDAMM jednak nie potrzebuje zamków. Potrzebuje w pełni połączonego systemu nerwowego łączącego wszystkie niezbędne czujniki.
<br />Chęć na ten zwrot dotarła do najwyższych szczebli kierownictwa agencji. Jared Isaacman, kandydat na administratora NASA, już dał do zrozumienia gotowość do przełamania starych schematów. Jego manifest Project Athena wyraźnie popiera filozofię „Nauka jako Usługa” mówiąc, że agencja musi odwrócić się od budowy sprzętu ku kupowaniu danych wszędzie tam, gdzie to możliwe, aby działać jako mnożnik możliwości odkryć.
<br />Jak doniesiono, początkowe skupienie Isaaca wydaje się dotyczyć nauk o Ziemi i misji księżycowych. Jednak logika ma zastosowanie jeszcze pilniej do astrofizyki. Powinniśmy przyjąć ten sposób myślenia Ateny, aby zbudować prawdziwy, w pełni połączony system nerwowy astrofizyczny. Zamiast na przykład kupować nowy teleskop rentgenowski, by gonić alerty Rubina, NASA powinna wydać kontrakt „Data Buy” – podobny do programu Commercial SmallSat Data Acquisition. NASA definiuje pasma spektralne i opóźnienie („Dostarcz mi dane X-ray o parametrach xyz w ciągu 60 sekund”), a komercyjni dostawcy licytują, by dostarczyć strumień danych, a nie satelitę.
<br />Model ten przenosi koszty obiektu z CapEx na OpEx (wydatki operacyjne). Wykonawca A może zaspokoić zapotrzebowanie, uruchamiając roj cubesatów. Wykonawca B może umieścić hostowany ładunek na komercyjnym satelicie komunikacyjnym na orbicie geostacjonarnej. NASA nie obchodzi, jak to zrobią; NASA płaci tylko za prawidłowe pakiety danych, które przepływają przez system nerwowy.
<br />Model ten wykracza poza same zasoby kosmiczne. Musi zrewolucjonizować także działania naziemne. Choć dziś istnieją robotyczne teleskopy, działają one w dużej mierze jako odrębne węzły. Model TDAMM jako usługę zakłada, że NASA i NSF finansują warstwę „Zleceń-jako-usługa” (Tasking-as-a-Service), by je łączyć.
<br />Agencje mogłyby mieć scentralizowaną „Kartę debetową” do szybkiej reakcji. Gdy pojawi się alert wysokiego priorytetu LIGO o falach grawitacyjnych, w strumieniu pojawi się decyzja oparta na chmurze (jak otwartoźródłowy TOM Toolkit) natychmiast ocenia widoczność i „wybiera” 15-minutowy dostęp na globalną sieć teleskopów komercyjnych i akademickich. System obsługuje cały proces uzgadniania, migawka otwiera się, a dane są zebrane - wszystko zanim ludzki obserwator zdąży zaparzyć kawę.
<br />Sytuacja jest pilna. Nasze obecne strażniki nieba, Obserwatorium Neil Gehrels Swift (uruchomione w 2004 roku) i Kosmiczny Teleskop Gamma-Fermi (uruchomiony w 2008 roku), starzeją się godnie, ale są lata poza swoją projektowaną żywotnością. Choć pozostają naukowo produktywne, ich ostateczny koniec to kwestia starzenia, a nie polityki.
<br />Jeśli te strażniki zgasną, zanim zostanie wprowadzona architektura zastępcza, Rubin Observatory i LIGO będą krzyczeć w pustkę. Wykryjemy fale grawitacyjne kolizji, ale nie będziemy mieć oczu rentgenowskich i gamma, by zlokalizować wybuch. Będziemy mieli najdroższe teleskopy na świecie - Webb i Hubble - ślepo patrzące w pustą przestrzeń, bo brakowało zwinnych, tanich, szerokokątnych monitorów, które powiedziałyby im, gdzie patrzeć.
<br />Krytycy będą twierdzić, że dane komercyjne nie mogą dorównać wybornym możliwościom misji szytej na miarę. Mają rację — i mają rację: nie potrzebujemy zbyt zaprojektowanych i kosztownych misji, które będą wymagały lat na opracowanie i pozostawią luki w zdolnościach po ich zakończeniu. Potrzebujemy ciągłego pokrycia teraz i w nadchodzących dekadach.
<br />Technologia istnieje. Infrastruktura chmurowa istnieje. Sektor kosmiczny komercyjny jest głodny stałych najemców. A teraz, wola polityczna może niebawem pojawić się w gabinecie Administratora. Jedynym brakiem jest narzędzie zamówień.
<br />Aby ocenić zainteresowanie tym podejściem, Dywizja Astrofizyki NASA powinna opublikować zapytanie o informacje dla przemysłu, zbierając pomysły na „TDAMM jako Usługa Danych”. Wszechświat dzwoni; potrzebujemy układu nerwowego szybkiego i zdolnego do odebrania telefonu.
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
