Starshade — поиск обитаемых планет

    Космический аппарат в форме подсолнечника сможет помочь ученым найти обитаемые планеты. Аппарат в форме подсолнечника под названием Starshade разворачивает свои лепестки, блокируя свет звезды, и тем самым помогает космическим телескопам делать снимки экзопланет окружающих затемненную звезду. Это значительно бы облегчило задачу поиска «близнецов» Земли.





    Мы продолжаем серию постов о космосе, на этот раз об экспериментальном проекте NASA — Starshade. Он все еще находится на ранней стадии разработки. «Это очень высокотехнологичный щит в космосе», — говорит ученый из MIT, астрофизик и председатель научно-технической команды NASA проекта Starshade Сара Сигер. «Он блокирует свет, исходящий от звезды. Таким образом, в телескоп попадает только свет планеты. Сейчас все работает совсем иначе, телескопы видят все. То, что мы предлагаем, единственный способ найти обитаемые планеты при помощи относительно маленького и простого телескопа», — утверждает Сигер.

    По действующим оценкам, миссия будет стоить около $1 млрд, и сможет исследовать пространство около 55 ярких звезд за 3 года. Сигер, считает, что возможно найти похожие на Землю планеты, вращающиеся вокруг 22 из 55 запланированных для исследований звезд. Одним из главных преимуществ в Starshade является то, что астрономам не нужно будет добавлять к нему в пару большой и невероятно дорогой космический телескоп. По словам Сигер, блокируя свет звезды, Starshade отменяет необходимость в огромном телескопе. «Используя Starshade, вам больше не понадобится очень технологичный и огромный телескоп, который термически и механически стабилен», — говорит Сигер. «В связке со Starshade, вы можете использовать любой старый космический телескоп. Мы можем купить такой телескоп. На самом деле, это то о чем мы сейчас думаем. Это звучит немного смешно из уст сотрудника NASA, но поверьте, для этой системы подойдет любой телескоп».



    Создание Starshade бросает серьезный вызов инженерам. В то время как телескоп и Starshade могут быть запущены вместе, Starshade должен будет улететь от телескопа, когда аппараты достигнут космического пространства. «В основном концепте проекта Starshade – это аппарат на 34 метра в диаметре, который летает на расстоянии около 37’000 км от телескопа» – говорит Сигер – «Это сложно и даже звучит безумно. Независимо от способов реализации миссии, она все еще очень сложна. Но так же сложно создавать большой телескоп, который сам при помощи технологий корректирует звездный свет».



    Сам Starshade должен быть разработан с особой точностью, чтобы он мог эффективно блокировать свет. Исследователи в Принстонском университете в Нью-Джерси и Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнии работают над тестированием моделей Starshade. «Наша текущая задача – выяснить, как развернуть Starshade в пространстве таким образом, чтобы все лепестки в конечном итоге оказались в нужном месте с точностью до миллиметра», — говорит профессор Принстонского университета Джереми Касдин, главный исследователь проекта Starshade.

    При помощи Starshade ученые планируют найти атмосферы, вокруг космических объектов. По словам Сигер, телескоп Kepler и запускаемый в 2017 году TESS используют транзитный метод (космический объект фиксируется в момент прохождения на фоне звезды), и он не позволяет обнаружить тонкую полоску атмосферы вокруг объектов.

    Дополнительные полезные материалы:
    1. Развернутая презентация проекта Starshade (технические характеристики аппарата, телескопа и оптики, цели, принцип работы, схемы; англ.яз)
    2. Электронная книга руководителя проекта Starshade в NASA, профессора MIT, Сары Сигер «Is There Life Out There — The Search For Habitable Exoplanets» (англ.яз)
    3. Недавние посты про обнаружение новых планет: 1) NASA: найдено 715 новых планет, 4 из них могут быть пригодны для жизни; 2) Облако Оорта — нас ждет масса открытий.
    4. Подразделение NASA Exoplanet Exploration Program, отвечающее за исследования в области обнаружения экзопланет.
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 26
    • +8
      Сорри, если глупый вопрос, а что мешает закрепить монетку на расстоянии метра от телескопа, нежели городить нечто фундаментальное на большем расстоянии?
      • –2
        Атмосфера?
        • 0
          Тоже хотел спросить об этом. Возможно потому что можно менять расстояние в больших пределах, чем если бы это была монетка на штанге.
          • +1
            Скорее законы физики, а именно корпускулярно-волновой дуализм. Не могу с ходу провести полное теоретическое обоснование, но на первый взгляд с близко расположенной к телескопу монеткой свет скорее всего будет вести себя как волна и «обогнет» ее. На бОльших расстояниях эффект видимо будет менее заметен.
            • 0
              ОК, возьмём монетку диаметром метр, повесим на пятиметровой штанге, там уж точно никакого дуализма быть не должно, нет?
              • +13
                Люди, вы это серьёзно? Это точно не шутка? Какой, к бесу, корпускулярно-волновой дуализм? Длина волны видимого света — 400-800нм, чтобы волна начала вести себя, как частица у вас монетка должно быть сравнимого размера!

                Тут всё проще и банальнее и упирается в простейшую геометрическую оптику. ГРИП, если точнее. Он зависит от желаемого кружка рассеяния, причём чем меньше желаемый кружок, тем дальше требуется отодвигать «монетку», чтобы она попала в ГРИП. А тут мы собрались рассматривать планеты аж в другой солнечной системе — представляете какой кружок рассеяния нужен? Вот NASA посчитала и определила, что «монетка» должна быть на расстоянии 37'000 километров. Ну и диаметр у «монетки» должен быть соответствующий…
            • +1
              Размер этой монетки должен быть настолько мал (вполне может быть меньше длины волны), что наблюдатель видел бы лишь дифракционную картину.
              • +7
                Монетку на расстоянии метра телескоп даже не заметит. Максимум, чего вы таким образом сможете добиться — ухудшить качество изображения. Как вы думаете почему учёные так трепетно относятся к затмениям и летают по всему миру чтобы заснять их? Именно потому что «затмить» солнце монеткой не получается.
              • +2
                Банальная дифракция. Размер отверстия в такой монетке должен быть меньше длины волны.
                • +1
                  Судя по картнике, там нет отверстия посредине, как и мне показалось в первый раз. Камера должна снимать то, что находится снаружи «зонта».
                  • 0
                    Да, вы правы, я немного не разобрался.
                • 0
                  Точность крепления монетки должна быть невероятно высокой. Если принять максимальный видимый угловой размер звезды — 0,055", как у Бетельгейзе, то, чтобы закрыть её диск монетку надо отвести от телескопа на 40 км, и закрепить там с точностью 5 мм. Чтобы звезда не «ушла» из под монетки, её нужно двигать со скоростью 10 км/ч причём точность движения должна оставаться прежней — 5 мм. Поэтому такой вариант неприемлем.
                  Насчёт статьи: идея конечно хорошая, но вопрос опять же упирается в точность установки. Тут точность нужна ещё выше, учитывая большие скорости космических аппаратов. Если принять в расчёт величины из статьи, то получается что такой экран закроет диск диаметром 0,2", и если наблюдаемая звезда находиться довольно далеко, то в эту область могут попасть и наиболее яркие планеты, а планеты, которые находяться дальше от звезды будет довольно сложно наблюдать из-за их удалености от звезды и, как следствие, слабой осещенности центральной звездой.
                • +3
                  Простите, я не в теме, а потому вопрос: правильно ли понимаю, что свет от звёзд такой яркий, что мешает издалека увидеть планеты? А тут как бы звезду чуть прикрывают и можно что-то увидеть.
                  • +2
                    Да. Точно так же поступают люди без солнцезащитных очков в яркий солнечный день, когда прикрывают глаза рукой или козырьком кепки от прямых солнечных лучей
                • 0
                  Заодно встроить солнечные батареи в этот «подсолнух» и можно… Ну что-нибудь точно можно будет ещё сделать =)
                  • +1
                    Солнечные батареи не позволят так эффективно складываться и вообще не нужны. Наблюдаемые звёзды слишком далеко, чтобы давать хоть какую-нибудь энергию. А от Солнца и телескоп запитается.
                    • 0
                      Гибкие солнечные батареи, судя по гуглу существуют. А (относительно) халявная электростанция на орбите ещё никому не мешала — тем более не зависящая от атмосферных явлений.

                      С другой стороны придётся выбирать, либо прикрывать звёзды, либо ловить лучи добра от Солнца. Ладно, не подумал. Но ведь главное идея, а «зачем» — это уже другой вопрос =)
                  • +11
                    Навеяло…
                    image
                    • +9
                      Заминусовали, наверное, чтобы на контрасте картинки (при наведении)
                      лучше понять работу Starshade =)
                    • +1
                      Судя по всему, предполагается использовать технологию Swarm — «роя». Когда несколько разделенных спутников взаимодействуют друг с другом. DARPA в такую влило $400 млн. и отказалась за неэффективностью. Поэтому не удивляет стоимость в ярд летающего зонтика и простенького телескопа. Выстроить их в одну линию с нужной звездой — та еще задачка.
                      • 0
                        А почему именно такая «цветочная» форма? Это конструктивная особенность или требование для оптики?
                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                          • 0
                            Что-то корабль Icarus из фильма Пекло (Sunshine, 2007) напомнило:
                            image
                            • 0
                              Интересно, можно ли будет это использовать любителям-астрономам. Были бы подобные дипскай объекты лучше видны в хороший наземный телескоп, при условии затемнения источника света?

                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.