Инопланетную жизнь можно обнаружить, просто изменив форму телескопа

Фото из открытых источников

С тех пор, как Галилей усовершенствовал телескоп и использовал его для наблюдения за звёздами, мы совершили гигантский скачок вперёд в плане технологий. Материалы, размеры, расположение и конфигурации изменились, но в конечном счёте телескоп представляет собой преимущественно круглую конструкцию, где зеркала и линзы увеличивают и направляют свет на детекторы. В новой статье утверждается, что такая конструкция может быть неоптимальной для поиска экзопланет, на которых может существовать жизнь. И у них есть лучшее решение: телескоп с предельно прямоугольной формой. Данное предложение изложено в статье, опубликованной в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.

Современные телескопы – это настоящие чудеса инженерной мысли. Вспомните «Хаббл», JWST, Очень Большой Телескоп или новенькую, блестящую обсерваторию Веры Рубин. Великолепные инструменты. Однако у каждого человеческого изобретения есть свои пределы, и, похоже, наш наилучший шанс найти планету, похожую на Землю, находится за их пределами.

Для Земли 2.0 необходима вода, поэтому её нужно изучать в инфракрасном свете, особенно в среднем, поскольку вода испускает большую часть света с длиной волны 10 микрон. JWST уже это делает. Теперь другая задача — отличить планету от её звезды и заблокировать свет звезды, который, конечно же, затмит свет маленькой планеты.

Телескоп, подобный JWST, способен видеть эту длину волны, но его размера недостаточно, чтобы различить планету земного типа, вращающуюся вокруг своей звезды на расстоянии от Земли до Солнца. Если бы он охотился за планетами на таком расстоянии до 30 световых лет, его диаметр должен был бы составлять 20 метров. С зеркалом диаметром 6,5 метра, JWST — самый большой телескоп, когда-либо запущенный в космос. Развертывание было нервным и медленным. Необходимо выполнить сотни шагов, и всё должно быть в порядке. Повторить то же самое, но с ещё большим размером, было бы за пределами современных технологий. 20-метровое зеркало, вероятно, было бы примерно в 15 раз больше, чем у JWST — просто слишком велико для этого момента.

Альтернативой является использование более коротких длин волн, например, видимого света. В этом случае проблема заключается в блокировке солнечного света. На этих длинах волн Солнце в 10 миллиардов раз ярче Земли, поэтому блокировка становится принципиально важной и требует исключительной точности. Нельзя просто наклеить наклейку на линзу: блики от звезды всё равно будут просачиваться сквозь неё.

Смелое решение предполагает использование двухпространственной системы: космический аппарат-затенитель пролетает перед телескопом, загораживая свет звёзд. Именно этот принцип лежит в основе успешной миссии Proba-3, в которой два космических аппарата, летящих строем, блокируют солнечный свет, словно по команде устраивая мини-затмение. Однако два компонента Proba-3 находятся на расстоянии 150 метров друг от друга; предлагаемый космический аппарат-затенитель должен находиться на расстоянии десятков тысяч метров.

Для решения большинства этих проблем группа под руководством профессора Хайди Ньюберг из Политехнического института Ренсселера предложила использовать прямоугольное зеркало с большим соотношением сторон, размером 1 метр на 20 метров. Оно обеспечит все преимущества большого зеркала, но площадь его поверхности будет меньше, чем у JWST. Конечно, предстоит решить ряд технических задач, но эта конструкция может оказаться удачной. По оценкам группы, с её помощью можно будет получать изображения 27 планет размером с Землю в пределах 30 световых лет от Земли.