Вот как их найти

Гениальные умы Калифорнийского технологического института представили новаторскую концепцию космического телескопа — Обсерваторию обитаемых миров (HWO). Обсерватория HWO предназначена для обнаружения признаков жизни на планетах, похожих на Землю, и способна превзойти космический телескоп NASA James Webb Space Telescope (JWST).

Миссия HWO заключается не только в поиске жизни. Это комплексная обсерватория, предназначенная для изучения звезд, галактик и экзопланет. Хотя шансы обнаружить жизнь на экзопланетах невелики, участники семинара в Калтехе сосредоточились на совершенствовании технологий HWO, чтобы повысить эти шансы.

Дмитрий Мавет, уважаемый член группы технической оценки HWO и опытный исследователь Лаборатории реактивного движения (JPL), подчеркнул необходимость инноваций. «Наша цель — отработать необходимые технологии, чтобы HWO обеспечивал революционные научные результаты без риска непредвиденных расходов», — поделился Мавет.

Составление карты будущего Вселенной

Первоначально предложенный в рамках Десятилетнего обзора по астрономии и астрофизике 2020 (Astro2020), HWO планируется запустить в конце 2030-х — начале 2040-х годов. Его миссия будет колебаться между астрофизикой и изучением экзопланет.

Фиона Харрисон (Fiona Harrison) из Калифорнийского технологического института, одна из главных фигур в отчете Astro2020, отметила: «Astro2020 выделил HWO благодаря его трансформационному потенциалу в астрофизике и понимании других солнечных систем», бассейн сдвижная терраса.

Основной особенностью HWO является возможность анализа атмосфер экзопланет на наличие признаков жизни. Для этого необходимо эффективно блокировать слепящий звездный свет. Для этого предлагается использовать внутреннюю маску, или коронограф, и внешнюю маску в форме подсолнуха, называемую звездной шторкой. Оба эти метода направлены на освещение слабого света, отраженного от соседней планеты, подобно тому, как блокирование прямого солнечного света позволяет запечатлеть фотографию друга.

После улавливания света планеты спектрометры будут искать химические следы — потенциальные индикаторы жизни, или биосигнатуры.

«Мы полагаем, что в обитаемой зоне нашей галактики существуют миллиарды планет размером с Землю», — говорит Ник Зиглер из программы НАСА по исследованию экзопланет в JPL. «Наша цель — исследовать атмосферы этих экзопланет на предмет наличия в них жизненно важных химических веществ, которые могли бы намекнуть на существование жизни».

Повышение резкости объектива

NASA уделяет особое внимание коронографу для HWO, используя опыт, полученный при создании космического телескопа Nancy Grace Roman. Димитрий Мавет, известный своим инновационным вихревым коронографом на Keck Planet Imager and Characterizer, особо отметил стоящие перед ним задачи. «Получение изображений планет-близнецов требует передовых технологий. Достижение необходимого подавления звездного света становится все более сложной задачей», — сказал он.

Для усовершенствования коронографа специалисты Калифорнийского технологического института обсудили возможность использования деформируемого зеркала с прецизионным управлением. Эта технология позволяет минимизировать рассеянный свет и получить более четкие изображения экзопланет.

Космический телескоп Нэнси Грейс Роман, запуск которого запланирован на 2027 год, станет первопроходцем в области «активного» коронографа. Ванесса Бейли, одна из ключевых фигур в JPL, назвала прибор коронографа Римана «мостом НАСА к обнаружению внеземной жизни».

Мауэт подробно остановился на требуемом техническом прорыве: «Для успешной работы HWO нам необходимо усовершенствовать технологию зеркал и улучшить возможности подавления звездного света».

На горизонте: Открытие двойников Земли

До запуска HWO еще много лет, но ученые уже приступили к поискам. Идентифицировано более 5500 экзопланет, но двойник Земли по-прежнему остается неуловимым. Тем не менее, такие инструменты, как Keck Planet Finder, разработанный в Калифорнийском технологическом институте, продолжают развиваться, приближая открытие двойников Земли к реальности.

К предполагаемому запуску HWO ученые с оптимизмом ожидают получить список из примерно 25 кандидатов в спутники Земли для тщательного изучения.

Путь к этим открытиям не прост, но при совместной работе можно достичь предела. Как метко подытожила директор JPL Лори Лешин: «Столкновение с таким вызовом захватывает дух. Мы стремимся к этому, и мы делаем это вместе».