Teleskopy kosmiczne przeznaczone do obserwacji odległych planet muszą być potężne, ale potrzebują także pewnej metody blokowania światła gwiazdy macierzystej, która całkowicie zmywa wszelkie ściemniające ją obiekty. Teleskop kosmiczny wędrujący w cieniu przez tysiące kilometrów byłby wówczas w stanie zobaczyć znacznie słabsze obiekty otaczające gwiazdę.
Według University of Colorado w Boulder, gigantyczna tarcza kosmiczna w kształcie stokrotki mogłaby zostać wykorzystana do zablokowania nieznośnego światła gwiazd i umożliwienia astronomom używającym orbitującego teleskopu wyzerowania planet podobnych do Ziemi w innych układach słonecznych.
Cienki plastikowy „gwiezdny cień” pozwoliłby teleskopowi wędrującemu tysiące kilometrów za nim na zobrazowanie światła z odległych planet prześlizgujących się po gigantycznych płatkach bez zalewania światłem gwiazd macierzystych, powiedział profesor Webster Cash z CU-Boulder. Dodał, że badacze mogliby następnie zidentyfikować obiekty planet, takie jak oceany, kontynenty, czapy polarne i brzegi chmur, a nawet wykryć biomarkery, takie jak metan, tlen i woda.
„Uważamy, że jest to przekonująca koncepcja, szczególnie dlatego, że można ją dziś zbudować przy użyciu istniejących technologii”, powiedział Cash. „Będziemy mogli badać planety podobne do Ziemi kilkadziesiąt bilionów mil i analizować chemicznie ich atmosferę pod kątem oznak życia”.
Artykuł na ten temat autorstwa Casha znajduje się na okładce numeru Nature z 6 lipca. Artykuł zawiera matematyczne rozwiązania problemów optycznych, takich jak zginanie i rozpraszanie światła między giętkim gwiezdnym o średnicy 50 jardów a teleskopem kosmicznym, który krążyłby w tandemie w odległości około 15 000 mil od siebie.
Naukowcy wystrzeliliby teleskop i gwiezdny cień na orbitę około miliona mil od Ziemi, a następnie zdalnie rozwinęli gwiezdny cień i użyli małych silników odrzutowych, aby przesunąć go w pole widzenia pobliskich gwiazd myślących o schronieniu planet, powiedział Cash. Pędniki byłyby sporadycznie włączane, aby utrzymać gwiazdę nieruchomo podczas obserwacji planet, które wyglądałyby jak jasne plamki.
„Pomyśl o zapolowym pomocniku, który trzyma rękę, aby zasłonić światło słoneczne, gdy śledzi piłkę latającą” - powiedział Cash, dyrektor Centrum Astrofizyki i Astronomii Kosmicznej CU-Boulder. „Używalibyśmy cienia gwiazd jako gigantycznej ręki do tłumienia światła emitowanego przez gwiazdę centralną około 10 miliardów razy”.
Nowatorska koncepcja może być wykorzystana do mapowania układów planetarnych wokół odległych gwiazd i wykrywania planet tak małych jak księżyc Ziemi, powiedział Cash. W ostatnich latach odkryto ponad 175 planet krążących wokół innych gwiazd.
Projekt Cash, nazwany New Worlds Observer, został wybrany do zwiększenia finansowania o 400 000 USD w październiku ubiegłego roku przez NASA Institute for Advanced Concepts po tym, jak wybrano go do wstępnych badań w 2004 roku. W skład zespołu wchodzą naukowcy z Princeton University, NASA Goddard Space Flight Center, Ball Aerospace of Boulder , Northrop Grumman Corp. z Los Angeles i Carnegie Institution w Waszyngtonie
Zespół przedstawił również 400 milionów dolarów propozycji z programem Discovery NASA na uruchomienie niezależnej gwiezdnej gwiazdy do współpracy z potężnym teleskopem kosmicznym Jamesa Webba. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to obserwatorium w podczerwieni, które ma zostać wystrzelone w 2013 roku i uważane za następcę Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
Alternatywne propozycje obrazowania odległych planet obejmują tłumienie macierzystego światła gwiazd po wejściu do teleskopu - skomplikowane, podobne do Rube Goldberga przedsięwzięcie polegające na przesuwaniu luster i aktywnej elektroniki, powiedział Marc Kuchner z egzoplanet i gwiezdnego laboratorium astronautycznego NASA Goddard Space Flight Center. „W przeciwieństwie do tego jest to bardzo czysta i prosta koncepcja optyczna, która może być najbardziej obiecującym pomysłem, jak bezpośrednio obrazować naszych ziemskich sąsiadów” - powiedział Kuchner, członek zespołu naukowego New Worlds Observer.
„Od ponad wieku pisarze science fiction spekulują na temat istnienia planet podobnych do Ziemi wokół pobliskich gwiazd”, napisał Cash w „Nature”. „Jeśli faktycznie istnieją, użycie okulisty może je znaleźć w ciągu następnej dekady.”
Jeszcze bardziej zaawansowana wersja termowizora New Worlds może obejmować pierścień teleskopów umieszczony na Księżycu pod flotą krążących wokół gwiazd, które pozwoliłyby naukowcom fotografować odległe planety podobne do Ziemi, spekulował Cash. „W koncepcji New Worlds Imager jest trochę Buck Rogers, ale szukanie i mapowanie nowych krain jest czymś, co wydaje się zapadać głęboko w psychice człowieka”.
Oryginalne źródło: UCB News Release
