Спутники-шпионы и передовые коронографы
 Различные типы коронографов. (Изображение Nature) (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Отмена TPF стала: “большим ударом, – рассказывает Оливье Гюйон [Olivier Guyon], астроном из Аризонский университета, который также работает на японском телескопе Субару, что расположен на острове Гавайи, – но, помимо прочего, это воспринимается как задача, посмотреть, что мы можем сделать с телескопами меньших размеров". Гюйон и другие рассчитывают решить задачу, используя передовые коронографы – устройства телескопов, которые блокируют прямой свет от звезды исследуемой планетной системы, разрешая наблюдение тех близлежащие к материнской звезде планет, что в противном случае затмеваются ее сиянием. НАСА рассматривает идею установить коронограф на один из двух 2,4-метровых космических телескопов, переданных агентству Национальным управлением военно-космической разведки США [National Reconnaissance Office], занимающимся управлением американским флотом спутников-шпионов. Несмотря на то, что для телескопа такого размера – сопоставимого с Космическим телескопом Хаббл – было бы затруднительно собрать свет от землеразмерной планеты, он мог бы запечатлеть и получить химические спектры от планеты размером с Юпитер и, возможно, даже меньше, чем Нептун.
Растут основания для проведения подобной миссии. На прошедшей в этом месяце встрече Американского астрономического общества астрономы привели оценки числа планет в Млечном пути, экстраполируя данные по числу и типу планет, которые уже обнаружены телескопом “Кеплер" по результатам наблюдений небольшой части Галактики. Результат: в Млечном пути существует по меньшей мере 100 миллиардов экзопланет – по одной на каждую звезду в Галактике. Еще более соблазнительно то, что потенциально обитаемая планета размером с Землю с высокой степенью вероятности находится в пределах 20 световых лет от Солнечной системы.
НАСА, ограниченное в финансах и обремененное необходимостью достраивать Космический телескоп имени Джеймса Вебба, стоимость которого дошла уже до $8 миллиардов, пока не собирается воскрешать TPF. Охотники за планетами знают, что небольшая исследовательская миссия – это их лучший шанс.
Собранная НАСА команда астрономов – Astrophysics Focused Telescope Assets committee – 30 апреля должна выпустить отчет о технической возможности использования подаренных телескопов для нескольких типов наблюдений, включая съемку планет. Любая активность по поиску планет должна втискиваться в напряженный график операций: помимо прочего, астрофизики хотели бы использовать телескопы для изучения загадочного явления, известного как темная энергия, отвечающего за ускорение расширения Вселенной.
Структура инструментов может представлять проблему. 2,4-метровые телескопы имеют по два зеркала, вторичное зеркало каждого телескопа удерживается шестью стойками, которые вызывают рассеяние света, заявил Уэсли Трауб [Wesley Traub, ученый из программы НАСА по исследованию экзопланет в Лаборатории реактивного движения]. “Для съемки планет нет худшего места расположения стоек".
Несмотря на это, занимающиеся экзопланетами астрономы полны энтузиазма. В последние годы коронографы значительно усовершенствовались: по словам Гюйона, еще десять лет назад они бы уничтожили не только большую часть центрального света звезды, что хорошо, но и выбросили бы около 90% света планеты, что плохо. Одна из проблем была вызвана острыми краями зеркала телескопа, которые создавали кольцеобразную дифракционную картину в той области изображения, где располагалась планета.
Коронограф Гюйона использует два полированных асимметрично зеркала, чтобы изменить распределение света, собранного основным зеркалом телескопа, и устранить дифракционную картину. Конструкция, которая в 2012 году принесла ему “грант гения" от Фонда Макартуров, позволяет отбросить свет звезды, не жертвуя светом планеты. По заявлению Гюйона, его устройство может позволить 4-метровому [космическому] телескопу, величиной в половину диаметра TPF, увидеть близнеца Земли, но, позволит ли оно 2,4-метровому [космическому] телескопу обнаружить земли, еще предстоит выяснить.
Неопределенности добавляет пыль. Столкновения астероидов заполнили внутреннюю часть Солнечной системы пылевой дымкой, которая рассеивает солнечные лучи, создавая то, что называют зодиакальным светом. Худший кошмар охотников за планетами – это вероятность, что пыль в других звездных системах может создавать столько “экзозодиакального" света, что землеразмерная планета потеряется в нем. “Это основной не связанный с технологиями риск для миссии по съемке землеподобной планеты", – пояснил Руслан Беликов, астрофизик Научно-исследовательского центра имени Эймса [НАСА, США]. Он также добавил, что измерение уровня экзозодиакального света вокруг солнцеподобных звезд – это ключевая цель первопроходческих миссий.
Даже если НАСА примет решение не в пользу установки коронографа на одном из подаренных телескопов, по заявлению Гюйона, он не собирается сдаваться. Существует ли другие обитаемые планеты в Галактике, по его мнению: “это самый интересный вопрос во всей науке".
Также по теме:
- Данные миссии Кеплер за 22 месяца наблюдений
- Слияние передовых космических миссий
- Можно ли сделать поиск экзопланет дешевле?
- Мерцание звезд замедляет поиски иных Земель
- Космический телескоп имени Джеймса Вебба
Источники: