В разработке новых технологий, способных обнаруживать обитаемые планеты, активно участвуют исследователи Университета Центральной Флориды (UCF). Они создают инструменты, которые помогут планетарным миссиям, в частности, будущему телескопу NASA — Habitable Worlds Observatory (HWO), запланированному на запуск в 2040-х годах. Этот мощный инфракрасный, оптический и ультрафиолетовый космический телескоп станет первым обсерваторием, специально предназначенным для поиска скалистых планет в обитаемых зонах их светил и анализа их атмосфер.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОБСЕРВАТОРИИ HWO
Научный проект, в рамках которого ведутся эти исследования, называется Photonics-Enabled Exoplanet Spectroscopic System (PEEPSS) и финансируется NASA. Он объединяет специалистов из UCF, Университета Калифорнии в Санта-Круз, Университета Сиднея и Института наук о телескопах (STScI). Исследования направлены на создание и тестирование прототипов, позволяющих астрономам непосредственно наблюдать планеты, которые в противном случае могут быть скрыты ярким светом своих звезд. Это значительно осложняет изучение экзопланет, поскольку отраженный свет от их атомосферы и поверхности в миллионы раз тусклее.
Профессор Стивен Эйкенберри, ведущий проект PEEPSS, подчеркивает, что звезды, как правило, в десятки миллиардов раз ярче своих планет. Такие соотношения делают задачу по обнаружению экзопланет крайне сложной. Для решения этой проблемы астрономы используют коронографы — инструменты, которые блокируют свет звезды и позволяют доходить до детекторов отраженному от экзопланеты свету. Но даже незначительные оптические искажения в телескопах могут серьезно загрязнять сигналы экзопланет. Разработка технологии PEEPSS призвана исправлять эти искажения и улучшать качество сигналов.
ИННОВАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Система использует новую технологию — фотонный фонарь. Это устройство разделяет входящий свет на отдельные оптические каналы, что помогает восстанавливать данные о яркости и фазе световых волн, которые зачастую теряются в традиционной системе. Такой подход позволяет применять «квантово-вдохновленную» визуализацию, которая улучшает разрешение изображения и отфильтровывает оставшийся свет звезды.
Ключевым моментом системы PEEPSS является то, что волновое фронт-измерение происходит непосредственно на фокусной плоскости телескопа, где производится научная съемка. Это позволяет исследователям выявлять и исправлять оптические ошибки после того, как свет прошел через коронограф. Эйкенберри описывает это процесс так: «Представьте, что вы находитесь в доме и хотите, чтобы он был идеально чистым. Вы видите, как люди входят в спальню, но не можете заглянуть внутрь. Это и есть нетрадиционный путь.»
РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕСТИРОВАНИЕ
Технологические прототипы PEEPSS уже были протестированы на телескопах на Гавайях в рамках сотрудничества с Лабораторией исследований ВВС и международными партнерскими организациями. Если разработки окажутся успешными, астробиологи получат возможность искать не просто «возможно обитаемые» миры, а расположенные в обитаемых зонах экзопланеты, которые могут поддерживать жизнь, аналогичную земной.
Эйкенберри считает, что открытие обитаемых миров с условиями, благоприятствующими жизни, станет одной из величайших научных находок в истории человечества. По его словам, мы находимся лишь в одной миссии от того, чтобы взглянуть на космос и узнать, можем ли мы застать жизнь за пределами Земли.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
