Гібридна обсерваторія пришвидшить пошук землеподібних світів

Астрономи NASA запропонували поєднати орбітальний екран для блокування зоряного світла з найбільшими наземними телескопами. Це має дозволити безпосередньо спостерігати кам’янисті екзопланети в оптичному діапазоні вже до кінця десятиліття.

Концепція орбітального екрана для блокування зоряного світла, який складається з центрального диска і пелюсток навколо нього.
Художня концепція універсального орбітального екрана. Авторство: Public Domain

Гібридна обсерваторія HOEE

Наземний телескоп ловитиме відбите світло екзопланети, поки космічна платформа перекриває світло материнської зорі. Концепція, що передбачає таку схему, має назву Hybrid Observatory for Earth-like Exoplanets (HOEE).

Для цього платформу виведуть на еліптичну навколоземну орбіту на відстані близько 175 000 км. Сам екран матиме 48 пелюсток довжиною по 24,5 м кожна і центральний диск діаметром 50 м.

Для точного позиціонування в межах шести метрів платформа використовуватиме мікродвигуни, які працюватимуть, імовірно, на гарячому водні. Це дозволить утримувати екран на лінії між наземним телескопом і цільовою зорею.

Проблема контрасту

Світло екзопланети в оптичному діапазоні приблизно в мільярд разів слабше за випромінювання її зорі. Наявні інструменти, зокрема камера ближнього інфрачервоного діапазону James Webb і коронограф майбутнього телескопа Roman, не здатні безпосередньо спостерігати такі об’єкти.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

За словами старшого астрофізика Центру космічних польотів імені Ґоддарда Володимира Айрапетяна, HOEE може блокувати зоряне сяйво ще до того, як воно потрапить в атмосферу Землі. Це означає, що адаптивна оптика наземного телескопа отримуватиме вже очищене світло від екзопланети.

Головним партнером проєкту розглядають Надзвичайно великий телескоп (ELT) Європейської південної обсерваторії в Чилі. Перші наукові спостереження заплановані на кінець 2030 року. У перспективі до схеми можуть долучити також Thirty Meter Telescope і Giant Magellan Telescope.

Полювання на полярні сяйва

Наукова мета не обмежується самим фактом виявлення землеподібних планет. Айрапетян хоче знайти активні зорі, які часто спалахують і створюють полярні сяйва на кам’янистих планетах у системах зір спектральних класів F, G і K.

Ідеться про спектральні лінії червоних і зелених полярних сяйв. Вони свідчили б про наявність в атмосфері азоту та кисню, тобто про умови, де можливе примітивне життя або хімічні процеси, що передують його появі.

Чутливість і порівняння

Чутливість гібридної системи настільки висока, що землеподібну планету можна було б зафіксувати протягом першої хвилини спостереження. Дослідження опубліковане в журналі Nature Astronomy.

Для порівняння, класичні проєкти космічних телескопів для прямого зображення екзопланет, як-от HabEx і LUVOIR, не отримали пріоритету в десятирічному огляді астрофізики 2020 року. HOEE фактично пропонує обхідний шлях із набагато меншими витратами.

Фінансування і вартість

Команда вже подала заявку на фінансування фази B програми NASA Innovative Advanced Concepts, повідомляє Universe Today. Рішення очікують до 2027 року.

За оцінкою Айрапетяна, повна вартість проєкту становитиме близько мільярда доларів. Фінальна конструкція екрана, ймовірно, буде надувною, щоб стартова маса не перевищувала 1500 кг.

Новини інших медіа
Сьогоднішні рішення можуть визначити долю антарктичної криги в майбутньому
Роботи Figure повторили долю Термінатора за порадою Арнольда Шварценеггера
Чумацький Шлях міг початися як тисячі крихітних галактик
Рух плазми біля пульсара вперше виміряли напряму
Глибоке буріння на Марсі: ровер ExoMars шукатиме предків землян
Сонячна електростанція для Місяця: Blue Origin показала вежу Power Tower
Чорні діри можуть непомітно зростати поряд із галактиками навіть без бурхливих злиттів
Реліктовий магнетизм виявився причиною космологічної кризи
Вчені знайшли найлегшу пару нейтронних зір
Галактика IC 1101 вдесятеро більша за Чумацький Шлях і продовжує збільшуватись