Космическият телескоп ще блокира звездите, за да види планетите

НАСА одобри втората фаза от разработването на разпределен орбитален телескоп, предназначен да наблюдава екзопланети. Той ще се състои от две части, летящи в космоса на сто хиляди километра една от друга - самият телескоп и екран-"маргаритки" с размерите на футболно игрище.

Телескопът, наречен New Worlds Imager, ще каталогизира планетарните системи на близките звезди. С негова помощ могат да бъдат открити не само гигантски студени отдалечени планети като Юпитер и Сатурн, но и относително малки и топли вътрешни, като Земята или Венера, и дори техните спътници. Освен това в бъдеще ще бъде възможно да се получат изображения на екзопланети с резолюция около 200 километра на пиксел.

Планетите, обикалящи около близките звезди, по принцип са достатъчно осветени, за да бъдат видени от добър телескоп с диаметър на огледалото само около метър. Проблемът е, че отразената от планетата светлина се "удавя" в светлината на родителската звезда. Ако погледнете слънчевата система от разстояние 10 парсека, сиянието на Земята ще бъде 10 милиарда пъти по-слабо от сиянието на Слънцето, а разстоянието между тях ще бъде само 1/10 от дъговата секунда (1/36 000 от градуса). За да видите планета, имате нужда от нещо, което да блокира звездата - точно както коронографите блокират Слънцето, за да видят слънчевата корона.

Първоначално изследователският екип, работещ върху New Worlds Imager, възнамеряваше да използва огромен непрозрачен екран с 10-метрова дупка в средата, за да направи това. Разполагането на такъв екран, който трябваше да бъде с диаметър стотици метри, обаче се оказа твърде сложно и скъпо. И тогава беше взето друго решение: да се блокира само самата звезда, като се разположи екран под формата на лайка в космосас непрозрачен център. Такъв екран ще даде възможност за едновременно наблюдение на почти цялата планетарна система на звезда. Вярно е, че има сериозни проблеми, свързани с ефектите на дифракцията на светлината - но начинът за преодоляването им, изглежда, вече е намерен.

Параметрите на проектираната система към момента са следните. Пред десетметров телескоп на разстояние 20–200 хил. км от него по посока на изследваната звездна система трябва да се постави екран с диаметър 20–150 м. Телескопът трябва да попадне в петно от сянка с диаметър само около 100 метра и да остане в него до края на сесията за наблюдение (около седмица). Въпреки факта, че проектът изглежда напълно фантастичен, ще бъде възможно да се изгради такъв телескоп, според Уебстър Кеш, професор в Университета на Колорадо в Боулдър, който предложи концепцията за New Worlds Imager, „дори утре“: всички необходими технологии вече са налице.

За да наблюдавате екзопланети, е необходимо да поставите екран и телескоп в космоса, на разстояние 20-200 хиляди км един от друг, с точност до няколко метра и да поддържате това състояние в продължение на една седмица (изображение от www.niac.usra.edu)

Според Кеш, „С помощта на фотометрични и спектроскопични инструменти, инсталирани на New Worlds Imager, е възможно да се идентифицират океани, континенти, полярни шапки, облачни клъстери на повърхността на планетите и дори да се открие наличието на биомаркери като метан, вода, кислород и озон - ако те, разбира се, са там.“ И НАСА, очевидно, вярва на Кеш: Институтът за напреднали концепции на НАСА е отпуснал двугодишна субсидия от $400 000 за втория кръг от изследвания, според съобщение за пресата от Университета на Колорадо.

Изображение на Земята с резолюция 200 км на пиксел. В бъдеще такива изображения могат да бъдат получени и за планети от други звездни системи – ако САЩ (в центъра) продължат да финансират проекта New Worlds Imager. Изображение от www.niac.usra.edu

Едновременно с New Worlds Imager още четири проекта получиха грантове от НАСА за втория етап на изследване: използването на сферични микророботи за изследване на повърхността на планетите, изграждането на инфрачервен телескоп с течно огледало на лунния полюс, изследването на възможността за създаване на ултратънки огледала с голям радиус в космоса с помощта на лазерни капани и отглеждането на генетично модифицирани организми, способни да живеят на Марс.