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.
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.
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.
