Źródło zdjęcia: NASA / JPL
Inżynierowie z NAS Propulsion Lab zbudowali instrument tak czuły, że może mierzyć odległości w zakresie 1/10 grubości atomu wodoru. Ze względu na wystrzelenie w 2009 roku statek kosmiczny będzie również mierzył odległość do gwiazd z dokładnością kilkaset razy lepszą niż obecnie możliwe.
Mimo że w ostatnich latach astronomowie odkryli ponad 100 planet wokół gwiazd innych niż Słońce, „święty graal” poszukiwań - planeta wielkości Ziemi zdolna do podtrzymywania życia - pozostaje nieuchwytna. Główny problem polega na tym, że planeta podobna do Ziemi byłaby znacznie mniejsza niż którykolwiek z wykrytych dotąd gazowych gigantów (patrz ilustracja po prawej).
Planety krążące wokół innych gwiazd są zbyt słabe, aby można je było obserwować bezpośrednio, ale naukowcy wywnioskowali ich obecność na podstawie niewielkiego „drgania” grawitacyjnego, które wywołują w swoich gwiazdach macierzystych. Obserwowany z odległości kilku lat świetlnych (jeden rok świetlny wynosi 5,88 bilionów mil), ruch ten staje się naprawdę bardzo mały. Im mniejsza planeta, tym mniej chwieje się rodzic-gwiazda.
Aby wykryć drgania gwiezdne powodowane przez planetę tak małą jak Ziemia, naukowcy potrzebują instrumentu o niewiarygodnej wrażliwości. Powiedzmy, że na Księżycu stoi astronauta, poruszający się na różowo. Potrzebny byłby instrument wystarczająco czuły, aby zmierzyć ten ruch z Ziemi, oddalonej o ćwierć miliona mil.
Aby to zrobić, przyrząd musi być „linijką” z dokładnością do jednej dziesiątej szerokości atomu wodoru. To około 1 milionowej szerokości najgrubszych ludzkich włosów.
Czy taka precyzja jest możliwa? Po sześcioletniej walce inżynierowie z Jet Propulsion Laboratory niedawno udowodnili, że odpowiedź brzmi „tak”.
Takie pomiary subatomowe przeprowadzono po raz pierwszy w szczelnie zamkniętej komorze o nazwie Microarcsecond Metrology Testbed.
W ten sposób inżynierowie udowodnili, że potrafią mierzyć ruchy gwiazd z zadziwiającą dokładnością, jakiej nigdy wcześniej nie osiągnięto w historii ludzkości.
Stanowisko testowe, które przypomina błyszczącą srebrną łódź podwodną, jest zablokowane zwierciadłami, laserami, soczewkami i innymi elementami optycznymi. Ponieważ nawet niewielkie ruchy powietrza mogą zakłócać pomiary, całe powietrze jest wypompowywane z komory przed każdym eksperymentem. Wiązki laserowe, ruchome zwierciadła i kamera służą do wykrywania ruchów sztucznej gwiazdy, która symuluje światło emitowane przez prawdziwą gwiazdę.
Instrument, który inżynierowie zademonstrowali w laboratorium, stanie się sercem nowego rewolucyjnego teleskopu kosmicznego znanego jako Misja Interferometrii Kosmicznej.
„Sześć i pół roku temu technologia ta była niesprawdzona i bezpodstawna” - powiedział Brett Watterson, zastępca kierownika projektu w misji. „To była tylko niewielka możliwość, że mogliśmy to zrobić. Dzięki pomysłowości, wglądowi, przywództwu i wytrwałości zespół był w stanie pokonać te trudne wyzwania technologiczne ”.
NASA niedawno wyraziła zgodę na drugi etap rozwoju misji, która nie tylko będzie w stanie poszukiwać planet podobnych do Ziemi wokół innych gwiazd, ale także będzie mierzyć odległości kosmiczne kilkaset razy dokładniej niż obecnie. Uruchomiony w 2009 roku, będzie skanować niebo przez pięć lat i zapewni astronomom pierwszą naprawdę dokładną mapę drogową naszej galaktyki Mlecznej Drogi.
„To historyczny czas, w który jesteśmy ściśle zaangażowani” - powiedział Watterson. „W przeciwieństwie do jakiejkolwiek innej kultury w historii, mamy środki technologiczne, budżet i chęć określenia występowania planet podobnych do Ziemi krążących wokół innych gwiazd. Wszyscy w zespole są świadomi swojej roli na tym kluczowym etapie w poszukiwaniu życia w innym miejscu we wszechświecie. ”
Space Interferometry Mission jest zarządzana przez JPL w ramach programu Origins NASA.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
