„Mėlynasis projektas“: Kosminio teleskopo, galinčio tiesiogiai stebėti planetas aplink Alfa Kentaurą, pastatymas

Pin
Send
Share
Send

Per pastaruosius kelis dešimtmečius kaimyninėse žvaigždžių sistemose buvo atrasta tūkstančiai egzoplanetų. Tiesą sakant, 2017 m. Spalio 1 d. Buvo apie 3 671 egzplanetos buvo patvirtintos 2751 sistemose, iš kurių 616 sistemų turi daugiau nei vieną planetą. Deja, didžioji jų dalis buvo aptikta naudojant netiesiogines priemones, pradedant gravitaciniu mikrolensu, baigiant tranzito fotometrija ir radialinio greičio metodu.

Be to, mes negalėjome iš arti ištirti šių planetų, nes reikalingų instrumentų dar nėra. Projektas „Blue“, mokslininkų, universitetų ir institucijų konsorciumas, nori tai pakeisti. Neseniai jie per „Indiegogo“ pradėjo bendro finansavimo kampaniją, skirtą kosminio teleskopo, kuris iki 2021 m. Pradės ieškoti egzoplanetų Alfa Kentauro sistemoje, plėtrai finansuoti.

Be komercinių ir akademinių partnerių, „Project Blue“ yra BoldlyGo instituto, „Mission Centaur“, SETI instituto ir Masačusetso Lowello universiteto bendradarbiavimo pastangos. Ją vadovauja Mokslo ir technologijų patariamasis komitetas (STAC), kurį sudaro mokslo ir technologijų ekspertai, atsidavę kosmoso tyrinėjimams ir gyvybės paieškoms mūsų Visatoje.

Siekdamas įgyvendinti savo tikslą tiesiogiai studijuoti egzoplanetas, „Project Blue“ siekia panaudoti naujausius kosmoso tyrinėjimo pokyčius, į kuriuos įeina patobulinti instrumentai ir metodika, pastaraisiais metais egzoplanetų atradimo sparta ir aktyvesnis privataus ir viešojo sektoriaus bendradarbiavimas. Kaip naujausiame SETI pranešime spaudai paaiškino SETI instituto prezidentas ir generalinis direktorius Bill Diamond:

„Projektas„ Blue “remiasi naujausiais tyrimais, siekdamas parodyti, kad Žemė nėra viena kosmose kaip planeta, galinti palaikyti gyvybę, ir argi nebūtų nuostabu pamatyti tokią planetą artimiausioje kaimyninėje žvaigždžių sistemoje? Tai yra pagrindinė priežastis, kurios ieškome. “

Kaip pažymėta, beveik visi egzoplanetų atradimai, padaryti per pastaruosius kelis dešimtmečius, buvo atlikti naudojant netiesioginius metodus - populiariausias iš jų yra „Tranzito fotometrija“. Šis metodas yra tai, ką Kepleris ir K2 misijos buvo skirtos aptikti 5 017 egzoplanetų kandidatus ir patvirtinti 2470 egzoplanetų egzistavimą (iš jų 30 buvo rasta orbitoje jų žvaigždės gyvenamojoje zonoje).

Šis metodas susideda iš astronomų, stebinčių tolimų žvaigždžių ryškumą, kurį sukelia planetos, kertančios priešais žvaigždę, ryškumas. Išmatuodami šiuos kritimus mokslininkai sugeba nustatyti tos sistemos planetų dydį. Kitas populiarus metodas yra radialinio greičio (arba Doplerio) metodas, kuris matuoja žvaigždės padėties pokyčius, palyginti su stebėtoju, siekiant nustatyti, kokia masyvi yra jos planetų sistema.

Šie ir kiti metodai (atskirai arba kartu) leido įvykdyti daugybę atradimų. Tačiau kol kas jokios egzoplanetos nebuvo tiesiogiai atvaizduojamos, tai yra dėl žvaigždžių atšaukiamojo poveikio optiniams prietaisams. Iš esmės astronomai negalėjo pastebėti egzoplanetos atmosferos atspindimos šviesos, nes iš žvaigždės sklindanti šviesa yra iki dešimties milijardų kartų ryškesnė.

Taigi iššūkis tapo, kaip sustabdyti šią šviesą, kad pačios planetos galėtų būti matomos. Vienas iš siūlomų šios problemos sprendimo būdų yra NASA „Starshade“ koncepcija - milžiniška kosminė struktūra, kuri būtų išdėstyta orbitoje kartu su kosminiu teleskopu (greičiausiai James Webb kosminiu teleskopu). Patekusi į orbitą, ši struktūra galėtų panaudoti savo gėlių formos folijas, kad užstoja tolimų žvaigždžių spindesį, taigi JWST ir kiti instrumentai gali tiesiogiai vaizduoti egzoplanetas.

Bet kadangi „Alfa Centauri“ yra dvejetainė sistema (arba trinarė, jei skaičiuojate „Proxima Centauri“), sugebėti tiesiogiai pavaizduoti visas aplink jas esančias planetas yra dar sudėtingiau. Siekdamas išspręsti šią problemą, „Project Blue“ sukūrė teleskopo, kuris sugebės slopinti tiek Alfa Kentauro A, tiek B šviesą, tuo pačiu metu fotografuodamas bet kokias planetas, skriejančias aplink jas, vaizdus. Tai specializuota žvaigždžių šviesos slopinimo sistema, susidedanti iš trijų komponentų.

Pirma, yra koronografas, instrumentas, kuris blokuos žvaigždės spindulius, priklausys nuo kelių metodų. Antra, yra deformuojamas veidrodis, mažos eilės bangos fronto jutikliai ir programinės įrangos valdymo algoritmai, kurie valdys gaunamą šviesą. Galiausiai, yra antrinio apdorojimo metodas, žinomas kaip „Orbital Differntial Imaging“ (ODI), kuris „Project Blue“ mokslininkui leis padidinti nufotografuotų vaizdų kontrastą.

Atsižvelgiant į artumą su Žeme, „Alpha Centauri“ sistema yra natūralus pasirinkimas vykdyti tokį projektą. Dar 2012 m. Buvo paskelbtas egzoplanetos kandidatas - „Alpha Centauri Bb“. Tačiau 2015 m. Atlikus papildomą analizę paaiškėjo, kad aptiktas signalas buvo artefaktas duomenyse. 2015 m. Kovo mėn. Buvo paskelbta apie antrą galimą egzoplanetą (Alfa Centauri Bc), tačiau jos egzistavimu taip pat kilo abejonių.

Turint prietaisą, galintį tiesiogiai atvaizduoti šią sistemą, galiausiai būtų galima patvirtinti egzoplanetų buvimą (arba paneigti). Kaip sakė Frankas Marchis - SETI instituto vyresnysis planetos astronomas ir projekto „Mėlynasis mokslas“ vadovas:

„Mėlynasis projektas yra plataus užmojo kosminė misija, skirta atsakyti į esminį klausimą, tačiau stebėtinai yra technologija, skirta aplink„ Alfa Centauri “žvaigždes surinkti„ šviesiai mėlyno taško “atvaizdą. Technologija, kurią naudosime aptikdami nuo 1 iki 10 milijardų kartų mažesnę planetą nei jos žvaigždė, buvo plačiai išbandyta laboratorijoje, ir mes dabar esame pasirengę suprojektuoti kosminį teleskopą šiuo instrumentu.

Jei „Project Blue“ pasieks savo bendro finansavimo tikslus, organizacija iki 2021 m. Ketina panaudoti teleskopą į Artimųjų žemės orbitą (NEO). Tada ateinančius dvejus metus teleskopas praleis stebėdamas „Alpha Centauri“ sistemą savo koronografine kamera. Minėta, kad nuo instrumento sukūrimo iki jo stebėjimo kampanijos pabaigos misija truks šešerius metus, palyginti trumpą astronominės misijos laiką.

Tačiau galimas šios misijos pelnas būtų neįtikėtinai gilus. Tiesiogiai vaizduojant kitą planetą, esančią arčiausiai mūsų esančios žvaigždžių sistemos, „Project Blue“ galėtų surinkti gyvybiškai svarbius duomenis, kurie parodytų, ar kurios nors planetos yra gyvenamosios. Ilgus metus astronomai bandė sužinoti daugiau apie galimą egzoplanetų pritaikomumą, nagrinėdami spektrinius duomenis, kuriuos sukuria šviesa, sklindanti pro jų atmosferą.

Tačiau šis procesas apsiribojo didžiuliais dujų milžinais, kurie skrieja aplink savo tėvo žvaigždes (t. Y. „Super-Jupiteriai“). Nors buvo pasiūlyta įvairių modelių, kaip riboti akmenuotų planetų, besisukančių žvaigždės gyvenamojoje zonoje, atmosferą, nė vienas iš jų nebuvo tiesiogiai tirtas. Todėl, jei projektas „Blue Blue“ pasiteisins, bus galima rasti keletą didžiausių istorijoje radinių.

Be to, tai suteiktų informacijos, kuri galėtų nuveikti ilgą kelią informuojant apie būsimą misiją į Alfa Kentaurą, pvz., „Breakthrough Starshot“. Ši siūloma misija reikalauja naudoti didelę lazerių matricą, kuria varomaisiais varikliais varomas nanomobilis iki reliatyvistinio greičio (20% šviesos greičio). Tokiu greičiu laivas pasieks Alfa Kentaurą per 20 metų ir galės perduoti duomenis atgal, naudodamas mažas kameras, jutiklius ir antenas.

Kaip rodo pavadinimas, „Project Blue“ tikisi užfiksuoti pirmuosius „Blyškiai mėlyno taško“, kuris skrieja aplink kitą žvaigždę, vaizdus. Tai yra nuoroda į Žemės fotografiją, kurią padarė „Voyager 1“ zondas 1990 m. vasario 19 d., po to, kai zondas baigė savo pagrindinę misiją ir ruošėsi palikti Saulės sistemą. Nuotraukos padarytos garsaus astronomo ir mokslo komunikatoriaus Carlo Sagano prašymu.

Pažvelgęs į nuotraukas Saganas garsiai pasakė: „Pažvelk dar kartą į tą tašką. Štai čia Tai namai. Tai mes. Dėl to visi, kuriuos mylite, visi, kuriuos žinote, visi, apie kuriuos kada nors girdėjote, kiekvienas žmogus, kuris kada nors buvo, praleido savo gyvenimą. “ Po to pavadinimas „Blyškiai mėlynas taškas“ tapo Žemės sinonimu ir užfiksavo baimės jausmą ir stebėjosi, kad 1 reisas iškeltos nuotraukos.

Neseniai kitos „Blyškiai mėlyno taško“ nuotraukos buvo paimtos iš tokių misijų kaip Cassini orbiter. Fotografuodami Saturną ir jo žiedų sistemą 2013 m. Vasarą, Cassini pavyko užfiksuoti vaizdus, ​​kurie parodė Žemę fone. Atsižvelgiant į atstumą, Žemė vėl pasirodė kaip mažas šviesos taškas prieš kosmoso tamsą.

Šia pigių misija, ne tik pasikliaujančia bendrų fondų finansavimu ir daugybės ne pelno organizacijų dalyvavimu, taip pat siekiama išnaudoti augančią kosmoso tyrinėjimo tendenciją, ty atvirą mokslo institucijų ir piliečių mokslininkų dalyvavimą ir bendradarbiavimą. Tai yra vienas iš svarbiausių projekto „Blue Blue“ tikslų - sudominti visuomenę ir šviesti ją apie kosmoso tyrinėjimo svarbą.

Kaip paaiškino „BoldlyGo“ instituto generalinis direktorius Jonas Morse:

„Kosmoso tyrinėjimo ateitis turi beribį potencialą atsakyti į gilius klausimus apie mūsų egzistavimą ir likimą. Kosmoso mokslas yra kertinis akmuo tiriant tokius klausimus. „Mėlynasis projektas siekia įtraukti pasaulinę bendruomenę į misiją ieškoti gyvenamųjų planetų ir gyvenimo už Žemės ribų“.

Baigęs rašyti šį straipsnį, „Project Blue“ sugebėjo surinkti 125 561 USD savo tikslą - 175 000 USD. Tiems, kuriems įdomu paremti šį projektą, „Project Blue“ Indiegogo kampanija bus atvira dar 11 dienų. Be to, būtinai peržiūrėkite ir jų reklaminį vaizdo įrašą:

Pin
Send
Share
Send