Космический телескоп загородит звезды, чтобы увидеть планеты [ Редагувати ]

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 пиксель.

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 тысяч километров от него в направлении на исследуемую звездную систему должен быть помещен экран диаметром 20-150 метров. 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 тысяч долларов, 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.