Projekt Sinine Seab Vaatamisväärsused Teele "Kahvatud Sinised Täpid" Alpha Centauri ümbruses

Era rahastatav väike kosmoseteleskoop võib peagi otsida Maa-sarnaseid planeete päikese lähimate naabritähtede ümber.

Kui soovite ehitada kosmoseteleskoobi, et näha teist Maad, kes tiirleb ümber teise tähe - Carl Sagani sõnade järgi, on veel üks “kahvatu sinine täpp”, mida võiks otsida elumärke - kui suur ja kallis selline teleskoop oleks? Vaid kümme aastat tagasi jõudis vastus "liiga suureks" ja "liiga kalliks", mistõttu NASA ja teised kosmoseagentuurid lükkasid vähemalt ühe põlvkonna jaoks edasi plaanid ehitada hiiglaslikke eelarvet röövivaid vaatluskeskusi, et saada pilte Maa võimalikest kosmilistest doppelgangeritest. Nüüd pakub erarahastusega teadusasutuste konsortsium aga selgelt teistsuguse järelduse. Vähem kui tegutsemisauto võiks kümnendi lõpuks käivitada ajaloolise missiooni teise Maa-sarnase planeedi kujutamiseks. Nad nimetavad plaani Projektiks siniseks.

NASA endise astrofüüsikaprogrammi juhi ja BoldlyGo Instituudi nimelise teadusorganisatsiooni praeguse tegevjuhi Jon Morse sõnul muudab pidev tehnoloogiline areng selle plaani elujõuliseks. "Seal on palju rohkem võimalusi madalamate kuludega kui kümme aastat tagasi, olgu siis kosmoseaparaatide jõudluses või kanderakettide kättesaadavuses kosmosele juurdepääsuks," ütleb Morse. BoldlyGo on projekti Blue juhtimiseks teinud koostööd teise organisatsiooniga Mission Centaur.

Lisaks soovitavad NASA planeedijahil Kepleri missioonil avastatud tuhanded maailmad tungivalt, et "Maa moodi väikeplaneete peaks olema sama palju kui tähti", selgitab Morse, mis tähendab, et ühe astronoomi nägemiseks ei peaks olema vaja ehitada hiiglaslikku teleskoop, mis võiks üle galaktika selgusele jõuda.

Seal on ainult üks saak. Projekti Blue pakutud teleskoobil oleks valgust koguv peegel vaid pool meetrit lai - nii väike, et see suudaks Maa moodi planeete otsida vaid kahe tähe ümber: Päikese-taoline Alpha Centauri A ja Alpha Centauri B, mis koos punase kääbus Proxima Centauri moodustab meile omasest lähima tähesüsteemi veidi enam kui nelja valgusaasta kaugusel. Proxima Centauri jõudis selle aasta alguses pealkirjadesse, kui astronoomid avastasid Maaga sarnase massiga planeedi mitte liiga kuumas, mitte liiga külmas "elamiskõlblikus tsoonis". Paraku tiirleb see uus maailm oma väikese, hämara tähe lähedal nii lähedal, et seda on kosmoseteleskoobiga väga raske pildistada. Keegi ei tea veel, kas mõni planeet tiirleb ümber Alpha Centauri A või B, kuid kuna mõlemad tähed on Proximast nii palju suuremad ja heledamad, on nende elamiskõlblikud tsoonid palju kaugemal, võimaldades hõlpsamini näha kõiki seni avastamata maailmu.

"Lähimate Päikese-taoliste tähtede ümbruses ringi vaatamine on järgmine loogiline samm teise Maa otsimisel," ütleb Massachusettsi ülikooli Lowelli astronoom Supriya Chakrabarti, kes arendab projekti Blue jaoks planeedikujutistehnoloogiaid. "Ülesanne on hirmuäratav, kuid oleme süstemaatiliselt valinud tehnoloogiaid, mis meil selleks küpseks peavad olema."

Valguse pimestatud

Elamiskõlblik planeet Alpha Centauri ümbruses paistab umbes 10 miljardit korda hämaram kui kumbki süsteemi Päikeselaadne täht. Samuti ujuks see tähepimeduses, mis tähendab, et Project Blue teleskoop peaks filtreerima umbes 10 miljardit tähe footonit, et koguda vaid üks planeetide valguse footon. Ja Alpha Centauri kaksiksüsteem esitab pildistamise jaoks täiendava väljakutse, kuna iga teleskoop peab toime tulema mitte ühe, vaid kahe lähedal oleva tähe pimestamisega. Teoreetiliselt suudab tähtvalgust blokeeriv seade, mida nimetatakse koronokriidiks, optilise võluri selle ekstreemse soorituse täita, kuid praktikas kipuvad kõik koroonalõigud lekkima soovimatu tähevalguse teleskoobi õrnatesse anduritesse. Ainus viis lekete sulgemiseks on teha praktiliselt täiuslik koroon, seejärel toita seda tähtvalgusvihuga, mis on kujundatud sarnasele täiuslikkusele nii deformeeruvate peeglite kui ka teleskoobi ülitäpse ja stabiilse suunaga. Selle püha kolmainsuse - suure jõudlusega pärgkorra, deformeeruva peegli ja instrumentaalse stabiilsuse - vahel sujuva sünergia saavutamine on nii suur, et seda on siin Maal laborites vaevalt õnnestunud saavutada ja seda pole kunagi isegi kosmoses teleskoobi abil üritatud.

Aastaid on Chakrabarti ja tema kolleegid olnud keskteed labori ja orbiidi vahel, kasutades NASA rahalisi vahendeid nende arenenud optikatehnoloogiate odavate testlendude läbiviimiseks väikeste suborbitaalsete rakettide ja kõrgete õhupallidega, mis jõuavad avakosmose servani. Ligikaudu pooled jõukatelt annetajatelt ja sihtasutustelt.

Nagu soovitas tema nimi, kavatseb Project Blue oma teleskoobi optimeerida, et uurida planeete sinises valguses - seda värvi, mis võib hõlpsasti edastada ookeanide või pilvede olemasolu või puudumist. Põhjalikumad uuringud, mis võiksid otsida elumärke Alpha Centauri ümbritsevate maailmade atmosfäärist või pinnalt, peaksid siiski ootama suuremate ja kallimate teleskoopide väljatöötamist. NASA kaalub praegu selliste megavaatluskeskuste jaoks mitut kontseptsiooni, mis mõeldav võib lennata mõne aastakümne jooksul, kuid neil pakutud teleskoopilaadsetel teistel, mida agentuur on aastakümnete jooksul hinnanud ja hüljanud, pole mingit garantiid reaalsuseks saamiseks.

Revolutsiooni ootamine

Hoolimata NASA taas- ja taasloost suurte ja ambitsioonikate planeetide pildistamise kosmoseteleskoopidega, on agentuur siiani domineeriv sponsor, kes toetab vajalikke tehnoloogilisi arenguid. Chakrabarti suborbitaalsed raketilennud said võimalikuks NASA rahastamise kaudu, nagu ka suurem osa hiljutistest edusammudest kosmoseteleskoopide kõrgjõudlusega koroonade osas. Projekt Blue ise põhineb suuresti kahe NASA Californias asuva Amesi uurimiskeskuse teadlase Ruslan Belikovi ja Eduardo Bendeki tööl. Ehkki nad ei ole Project Blue'iga ametlikult seotud, on viimastel aastatel kaasautoriks arvukad dokumendid, milles kirjeldatakse Alpha Centauri süsteemi ainulaadseid võimalusi tagasihoidliku planeedikujutise jaoks mõeldud kosmoseteleskoobi jaoks. Võib siis imestada, miks on üldse vaja väljastpoolt rahastamist.

Üks põhjus on see, et NASA on juba kaalunud ja lükanud tagasi midagi sellist nagu Project Blue-Belikovi ja Bendeki 2014. aasta ettepanek veidi keerukama Centaurile keskendunud teleskoobi kohta, mis oleks maksnud NASA mitme miljardi dollari suuruste plaanide puhul mitte rohkem kui ühe nööpnõela. tulevastest missioonidest.

"Iga revolutsiooniline idee kutsub esile kolm reaktsioonietappi," sõnab Belikov parafraseerides hilise ulmekirjaniku Arthur C. Clarke kuulsat tsitaati. "Esimene etapp on:" See on lihtsalt hull ja ei hakka kunagi töötama. "Teine etapp on:" Võib-olla see töötab, kuid seda ei tasu teha. "Ja kolmas etapp on:" Ma arvasin, et see oli suurepärane idee Kepler on nüüd need kolm etappi läbinud. Usun, et meie idee on nüüd teisel laval. Loodame jõuda kolmeni.”.