|
Как получать изображения каменистых экзопланет
|
|
|
|
Группа под руководством NASA надеется упростить процесс прямого получения изображений экзопланет, подобных Земле. Идея заключается в использовании так называемого гибридного телескопа, состоящего из орбитального звездного экрана, соединенного с наземными оптическими телескопами следующего поколения сверхбольшого размера.
|
|
|
|
Расположенный на расстоянии около 175 000 км (109 000 миль) на эллиптической околоземной орбите, звездный экран, вероятно, будет впервые использован в сочетании с Чрезвычайно большим телескопом Европейской южной обсерватории, начало научных исследований которого запланировано на конец 2030 года в северном Чили.
|
|
|
|
Звездный экран будет блокировать свет родительской звезды, что позволит проводить прямые оптические наблюдения близлежащих солнечных систем и каменистых планет размером с Землю. Все эти планетные системы будут расположены в пределах 20 световых лет от Земли (118 триллионов миль).
|
|
|
|
Команда, работающая над проектом, получившим название «Гибридная обсерватория для землеподобных экзопланет» (HOEE), уже подала заявку на финансирование в рамках программы NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts) Phase B, которое, как они надеются, будет предоставлено к 2027 году.
|
|
|
|
|
|
|
Современные космические приборы для прямой визуализации, такие как ближнеинфракрасная камера космического телескопа Джеймса Уэбба и коронограф планируемого космического телескопа Романа, не могут напрямую наблюдать землеподобные экзопланеты, пишут авторы статьи, опубликованной в 2026 году в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
«Нам нужно что-то более эффективное и доступное уже сейчас: гибридная обсерватория, которая сможет наблюдать экзопланетную систему в оптическом свете», — сказал мне в Париже Владимир Айрапетян, старший астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и член проектной группы HOEE.
|
|
|
|
Задача состоит в том, чтобы блокировать свет от звезды, чтобы обнаружить планету, которая в оптическом свете была бы в миллиард раз тусклее самой звезды. Для этого звездный экран создаст искусственное затмение, чтобы заслонить свет родительской звезды, позволяя наземным наблюдателям получать отраженный свет непосредственно от экзопланеты.
|
|
|
|
Как отмечают авторы статьи в журнале Nature Astronomy, звездный экран, получивший название оккультера, вероятно, будет иметь 48 лепестков, каждый длиной 24,5 метра (80 футов), и центральный диск диаметром 50 метров (164 фута). Звездный экран также сможет перемещаться с точностью до 6 метров (20 футов) с помощью каких-либо микродвигателей, скорее всего, работающих на горячем водородном газе.
|
|
|
|
«Наша команда доказывает, что, развернув звездный экран для создания «идеальной тени» над крупнейшими телескопами Земли, HOEE может подавлять звездный свет еще до того, как он войдет в атмосферу», — говорит Айрапетян.
|
|
|
|
Звездный экран будет парить прямо на линии визирования между наземным телескопом и целевой звездой, обеспечивая непрерывную точную юстировку на небесной цели, — писал Мазер в предыдущей презентации. Концепция основана на длинной эллиптической астростационарной орбите, соответствующей вращению Земли, с использованием химической двигательной установки для удержания положения и солнечной электрической двигательной установки для повторного наведения, отметил Мазер.
|
|
|
|
Значительно более четкие изображения HOEE также позволят астрономам видеть целые экзопланетные системы и четко отделять изображения планет от других планет размером с Землю и самой звезды-хозяина. Чрезвычайная чувствительность этого гибридного телескопа, в принципе, позволит обнаружить экзопланету в течение первой минуты наблюдения.
|
|
|
|
HOEE также откроет окончательный путь к идентификации химических признаков жизни.
|
|
|
|
Эйрапетиан хочет найти активные звезды, которые вспыхивают достаточно часто, чтобы создавать внесолнечные полярные сияния на каменистых планетах, вращающихся вокруг звезд солнечных типов F, G и K. В идеале это должны быть звезды, находящиеся в первые миллиард лет своей жизни на главной последовательности, где происходит сжигание водорода. Идея состоит в поиске потенциальных экзопланет, вращающихся вокруг других солнцеподобных звезд, которые могут иметь либо предшественники жизни, либо примитивную жизнь.
|
|
|
|
«Мы ищем спектральные линии от красных и зеленых полярных сияний, которые указывали бы на то, что атмосферы этих планет могут поддерживать азот и кислород», — говорит Айрапетян.
|
|
|
|
Что касается прогнозируемых затрат и окончательной конструкции?
|
|
|
|
Айрапетян говорит, что это обойдется примерно в миллиард долларов. Окончательная конструкция оккультера, вероятно, будет включать надувную конструкцию, чтобы общая масса при запуске не превышала 1500 кг. Идея состоит в том, что звездный экран будет эффективно складываться в полезную нагрузку стандартной ракеты-носителя, — написал Мазер.
|
|
|
|
Итог?
|
|
|
|
На протяжении десятилетий звездный экран был прекрасной, но «невозможной» мечтой, говорит Айрапетян. Сегодня, благодаря финансированию НАСА, эта мечта становится реальностью, которую можно воплотить в жизнь, говорит он.
|
|
|
|
Источник
|
