Космический телескоп загородит звезды, чтобы увидеть планеты
|
NASA одобрило второй этап разработки распределенного орбитального телескопа, предназначенного для наблюдения за экзопланетами. Он будет состоять из двух частей, летающих в космосе в сотне тысяч километров друг от друга, — собственно телескопа и экрана-«ромашки» размером с футбольное поле.
Телескоп под названием New Worlds Imager позволит каталогизировать планетные системы ближайших звезд. C его помощью могут быть обнаружены не только гигантские холодные окраинные планеты, подобные Юпитеру и Сатурну, но и относительно небольшие и теплые внутренние, вроде Земли или Венеры, и даже их спутники. Более того, в перспективе можно будет получать изображения экзопланет с разрешением порядка 200 километров на пиксел.
Планеты, вращающиеся вокруг ближайших звезд, в принципе достаточно освещены, чтобы их мог заметить хороший телескоп с диаметром зеркала всего около метра. Проблема в том, что свет, отражаемый планетой, «тонет» в свете материнской звезды. Если посмотреть на Солнечную систему с расстояния в 10 парсек, свечение Земли окажется в 10 миллиардов раз слабее свечения Солнца, а расстояние между ними составит всего 1/10 угловой секунды (1/36000 градуса). Чтобы увидеть планету, надо чем-то загородить звезду — точно так же, как коронографы загораживают Солнце, чтобы увидеть солнечную корону.
Первоначально команда исследователей, работающая над New Worlds Imager, предполагала использовать для этого огромный непрозрачный экран с 10-метровым отверстием посередине. Однако развертывание такого экрана, диаметр которого должен был составлять сотни метров, оказывалось слишком сложным и дорогим. И тогда было принято другое решение: загородить только саму звезду, развернув в космосе экран в виде ромашки с непрозрачным центром. Такой экран позволит одновременно наблюдать почти всю планетную систему звезды. Правда, возникают серьезные проблемы, связанные с эффектами дифракции света — но путь к их преодолению, кажется, уже найден.
|
Параметры проектируемой системы на настоящий момент таковы. Перед десятиметровым телескопом на расстоянии 20–200 тыс. км от него в направлении на исследуемую звездную систему должен быть помещен экран диаметром 20–150 м. Телескоп должен попасть в пятно тени диаметром всего около 100 метров — и оставаться в нем до конца сеанса наблюдений (около недели). Несмотря на то, что проект кажется совершенно фантастическим, построить такой телескоп, по словам профессора Колорадского университета в Боулдере Вебстера Кэша (Webster Cash), предложившего концепцию New Worlds Imager, можно будет «хоть завтра»: все необходимые технологии уже имеются.
|
Если верить Кэшу, «с помощью фотометрических и спектроскопических приборов, установленных на New Worlds Imager, можно идентифицировать на поверхности планет океаны, континенты, полярные шапки, скопления облаков и даже выявить наличие таких биомаркеров, как метан, вода, кислород и озон — если они, конечно же, там есть». А NASA, судя по всему, Кэшу верит: Институт перспективных концепций NASA выделил на вторую очередь исследований двухлетний грант в размере $ 400 000, сообщается в пресс-релизе Колорадского университета.
|
Одновременно с New Worlds Imager гранты NASA на вторую очередь исследований получили еще четыре проекта: использование сферических микророботов для исследования поверхности планет, строительство инфракрасного телескопа с жидким зеркалом на лунном полюсе, исследование возможности создания в космосе сверхтонких зеркал большого радиуса с помощью лазерных ловушек и выведение генно-модифицированных организмов, способных жить на Марсе.
