Projekt Blue: Budovanie vesmírneho teleskopu, ktorý by mohol priamo pozorovať planéty okolo Alpha Centauri

Pin
Send
Share
Send

V posledných niekoľkých desaťročiach boli objavené tisíce exoplanet v susedných hviezdnych systémoch. V skutočnosti k 1. októbru 2017 približne 3 671 exoplanéty boli potvrdené v 2 751 systémoch, pričom 616 systémov malo viac ako jednu planétu. Bohužiaľ, veľká väčšina z nich bola zistená pomocou nepriamych prostriedkov, od gravitačnej mikrolenzúry po tranzitnú fotometriu a metódu radiálnej rýchlosti.

Navyše sa nám tieto planéty nepodarilo podrobne študovať, pretože potrebné nástroje ešte neexistujú. Projekt Blue, konzorcium vedcov, univerzít a inštitúcií, to chce zmeniť. Nedávno spustili prostredníctvom Indiegogo kampaň na crowdfunding na financovanie vývoja vesmírneho teleskopu, ktorý do roku 2021 začne hľadať exoplanety v systéme Alpha Centauri.

Projekt Blue je okrem svojich obchodných a akademických partnerov spoločným úsilím medzi inštitútom BoldlyGo, misiou Centaur, inštitútom SETI a univerzitou v Massachusetts Lowell. Riadi ho Poradný výbor pre vedu a techniku ​​(STAC) zložený z odborníkov v oblasti vedy a techniky, ktorí sa venujú prieskumu vesmíru a hľadaniu života v našom vesmíre.

Aby sa dosiahol ich cieľ priameho štúdia exoplanet, projekt Blue sa snaží využiť najnovšie zmeny vo výskume vesmíru, ktoré zahŕňajú vylepšené nástroje a metodiku, mieru, v akej sa exoplanet objavil v posledných rokoch, a zvýšenú spoluprácu medzi súkromným a verejným sektorom. Ako prezident a generálny riaditeľ SETI Institute Bill vysvetlil v nedávnom tlačovom vyhlásení SETI:

„Projekt Blue stavia na nedávnom výskume, ktorý sa snaží ukázať, že Zem nie je sama vo vesmíre ako planéta schopná podporovať život, a nebolo by úžasné vidieť takúto planétu v našom najbližšom susednom hviezdnom systéme? Toto je základný dôvod, ktorý hľadáme. “

Ako už bolo uvedené, prakticky všetky objavy exoplanet, ktoré sa dosiahli v posledných niekoľkých desaťročiach, sa robili pomocou nepriamych metód - najobľúbenejšou z nich je tranzitná fotometria. Táto metóda je to, čo Kepler a K2 misie sa spoliehali na odhalenie celkom 5 017 kandidátov na exoplanety a na potvrdenie existencie 2 400 exoplanet (z ktorých 30 bolo nájdených na obežnej dráhe v obývateľnej zóne ich hviezd).

Táto metóda spočíva v tom, že astronómovia monitorujú vzdialené hviezdy na periodické poklesy jasu, ktoré sú spôsobené tým, že planéta prechádza pred hviezdou. Meraním týchto poklesov sú vedci schopní určiť veľkosť planét v tomto systéme. Ďalšou populárnou technikou je metóda radiálnej rýchlosti (alebo Dopplerovej metódy), ktorá meria zmeny polohy hviezd vo vzťahu k pozorovateľovi, aby určila, aký masívny je jeho systém planét.

Tieto a ďalšie metódy (samotné alebo v kombinácii) umožnili uskutočnenie mnohých objavov. Zatiaľ však neboli priamo exponované žiadne exoplanety, čo je kvôli rušivému účinku, ktorý majú hviezdy na optické prístroje. Astronómovia v zásade nedokázali rozpoznať odrazené svetlo z atmosféry exoplanety, pretože svetlo prichádzajúce z hviezdy je až desať miliárd krát jasnejšie.

Výzvou sa teda stalo, ako zablokovať toto svetlo, aby sa zviditeľnili samotné planéty. Jedným z navrhovaných riešení tohto problému je koncept Starshade agentúry NASA, obrovská vesmírna štruktúra, ktorá by sa rozmiestnila na obežnej dráhe spolu s vesmírnym teleskopom (s najväčšou pravdepodobnosťou vesmírny teleskop James Webb). Raz na obežnej dráhe by táto štruktúra rozmiestnila svoje kvetinové fólie na blokovanie oslnenia vzdialených hviezd, čím by JWST a iným nástrojom umožňovala priame zobrazenie exoplanet.

Ale pretože Alpha Centauri je binárny systém (alebo trinárny, ak počítate Proxima Centauri), schopnosť priamej predstavy o akejkoľvek planéte okolo nich je ešte komplikovanejšia. Aby sa to vyriešilo, projekt Blue vyvinul plány pre ďalekohľad, ktorý bude schopný potlačiť svetlo z oboch Alpha Centauri A a B, zatiaľ čo súčasne sníma snímky všetkých planét, ktoré ich obiehajú. Špecializovaný systém potlačenia hviezd sa skladá z troch komponentov.

Po prvé, existuje koronograf, nástroj, ktorý sa bude spoliehať na viac techník na blokovanie hviezdneho svetla. Po druhé, je tu deformovateľné zrkadlo, čelné vlnové senzory a softvérové ​​riadiace algoritmy, ktoré budú manipulovať s prichádzajúcim svetlom. Nakoniec existuje metóda dodatočného spracovania známa ako Orbitálne diferenciálne zobrazenie (ODI), ktorá umožní vedcovi projektu Blue zvýšiť kontrast zhotovených snímok.

Vzhľadom na svoju blízkosť k Zemi je systém Alpha Centauri prirodzenou voľbou pre uskutočnenie takéhoto projektu. V roku 2012 bol vyhlásený kandidát na exoplanety - Alpha Centauri Bb. V roku 2015 však ďalšia analýza naznačila, že zistený signál bol v údajoch artefaktom. V marci 2015 bola vyhlásená druhá možná exoplaneta (Alpha Centauri Bc), ale jej existencia sa tiež spochybnila.

S nástrojom, ktorý je schopný priamo zobrazovať tento systém, by sa mohla nakoniec potvrdiť (alebo vylúčiť) existencia akýchkoľvek exoplanet. Ako Franck Marchis - hlavný planetárny astronóm v inštitúte SETI a vedúci projektu Blue Science Operation - povedal o projekte:

„Projekt Blue je ambiciózna vesmírna misia navrhnutá tak, aby odpovedala na základnú otázku, ale prekvapivo existuje technológia zhromažďovania obrazu„ bledomodrej bodky “okolo hviezd Alpha Centauri. Technológia, ktorú použijeme na detekciu planéty 1 až 10 miliárd krát slabšej ako jej hviezda, bola v laboratóriu rozsiahle testovaná a teraz sme pripravení navrhnúť vesmírny teleskop s týmto prístrojom. “

Ak projekt Blue splní svoje ciele crowdfundingu, organizácia má v úmysle do roku 2021 nasadiť ďalekohľad na obežnú dráhu blízkej Zeme (NEO). Ďalekohľad potom strávi nasledujúce dva roky sledovaním systému Alpha Centauri pomocou koronografickej kamery. Všetci povedali, že medzi vývojom nástroja a koncom jeho pozorovacej kampane bude misia trvať šesť rokov, čo je pomerne krátka doba pre astronomickú misiu.

Potenciálna návratnosť tejto misie by však bola neuveriteľne hlboká. Priamym zobrazením inej planéty v našom najbližšom hviezdnom systéme mohol projekt Blue Blue zhromaždiť dôležité údaje, ktoré by naznačovali, či sú nejaké planéty obývateľné. Po celé roky sa astronómovia snažili dozvedieť sa viac o potenciálnej návykovosti exoplaniet skúmaním spektrálnych údajov produkovaných svetlom prechádzajúcim ich atmosférou.

Tento proces sa však obmedzil na obrovské plynové giganty, ktoré obiehajú blízko svojich materských hviezd (t. J. „Super-jupiteri“). Aj keď boli navrhnuté rôzne modely, ktoré obmedzujú atmosféru skalnatých planét, ktoré obiehajú okolo obývateľnej zóny hviezdy, žiadna z nich nebola študovaná priamo. Preto, ak by sa mala ukázať ako úspešná, projekt Blue by umožnil niektoré z najväčších vedeckých nálezov v histórii.

Okrem toho by poskytla informácie, ktoré by mohli viesť k informovaniu budúcej misie do Alpha Centauri, ako je napríklad prielomová hviezda. Táto navrhovaná misia vyžaduje použitie veľkého laserového poľa na poháňanie nanoprúd poháňaných svetelnými lúčmi až do relativistických rýchlostí (20% rýchlosti svetla). Týmto tempom by sa plavidlo dostalo do Alpha Centauri do 20 rokov a bolo by schopné prenášať údaje späť pomocou série malých kamier, snímačov a antén.

Ako už názov napovedá, Project Blue dúfa, že zaznamená prvé snímky „Bledo modrej bodky“, ktorá obieha inú hviezdu. Toto je odkaz na fotografiu Zeme, ktorú urobil Voyager 1 sonda 19. februára 1990, potom, čo sonda ukončila svoju primárnu misiu a pripravovala sa na opustenie slnečnej sústavy. Fotografie boli urobené na žiadosť známeho astronóma a vedeckého komunikátora Carla Sagana.

Pri pohľade na fotografie Sagan slávne povedala: „Pozri sa znova na tú bodku. To je tu. To je doma. To sme my. Na tom všetci, ktorých milujete, všetci viete, všetci, ktorých ste kedy počuli, každá ľudská bytosť, ktorá kedy bola, prežili svoje životy. “ Potom sa názov „Bledo modrá bodka“ stal synonymom pre Zem a zachytil pocit úcty a čudoval sa, že Cesta 1 fotografie evokovali.

V poslednej dobe boli ďalšie fotografie „Bledo modrej bodky“ zachytené misiami ako je Cassini orbiter, Pri fotografovaní Saturn a jeho systému krúžkov v lete 2013 Cassini podarilo zachytiť obrázky, ktoré ukazujú Zem na pozadí. Vzhľadom na vzdialenosť sa Zem opäť objavila ako malý bod svetla proti temnote vesmíru.

Táto nízkonákladová misia sa okrem spoliehania sa na crowdfunding a účasti viacerých neziskových organizácií snaží vyťažiť aj z rastúceho trendu vo výskume vesmíru, čo je otvorená účasť a spolupráca medzi vedeckými inštitúciami a občianskymi vedcami. Toto je jeden z hlavných cieľov projektu Blue, ktorý má za cieľ zapojiť verejnosť a informovať ich o dôležitosti vesmírneho prieskumu.

Ako Jon Morse, generálny riaditeľ inštitútu BoldlyGo, vysvetlil:

„Budúcnosť vesmírneho prieskumu má neobmedzený potenciál na zodpovedanie hlbokých otázok týkajúcich sa našej existencie a osudu. Vesmírna veda je základným kameňom skúmania týchto otázok. Projekt Blue sa snaží zapojiť globálne spoločenstvo do misie na hľadanie obývateľných planét a života mimo Zeme. “

K dátumu uverejnenia tohto článku sa projektu Blue podarilo získať 125 561 USD zo svojho cieľa 175 000 USD. Pre záujemcov o podporu tohto projektu zostane kampaň Indiegogo Project Blue otvorená ďalších 11 dní. Nezabudnite sa pozrieť aj na svoje propagačné video:

Pin
Send
Share
Send