Прямоугольное зеркало в космосе меняет правила игры: Земля-2 может оказаться ближе, чем кажется

Космос всегда манил человечество обещанием новых миров. Но реальные перспективы поиска жизни за пределами Солнечной системы пока упираются в ограничения техники и законов физики. Даже если гипотетическая планета с океанами и атмосферой находится всего в нескольких десятках световых лет от нас, увидеть её напрямую невероятно сложно.

Астрономы уже придумали десятки способов, как обойти эту преграду, и один из них — создание необычного космического телескопа с прямоугольным зеркалом.

Чтобы заметить планету возле другой звезды, нужно отделить её слабый свет от ослепительного сияния самого светила. Проблема в том, что звезда в миллионы раз ярче своей планеты и обе точки сливаются в одно пятно даже на лучших снимках. Чем длиннее волна излучения, тем крупнее должен быть телескоп, чтобы разглядеть детали.

Наиболее перспективные планеты — те, где возможна жидкая вода. Они сильнее всего отражают свет в инфракрасном диапазоне на длине волны около 10 микрон. Чтобы различить такую планету возле солнцеподобной звезды на расстоянии до 30 световых лет, нужен прибор с зеркалом не менее 20 метров.

На Земле такие размеры бесполезны — атмосферные искажения уничтожат картинку. Но и вывести в космос подобную махину при нынешних технологиях пока невозможно.

Наш флагманский телескоп "Джеймс Уэбб" имеет зеркало всего 6,5 метра. Его запуск и разворачивание превратились в одну из самых сложных инженерных операций последних десятилетий. Увеличить апертуру втрое или вчетверо сегодня попросту нереально.

Учёные пытались искать обходные пути: например, использовать несколько небольших аппаратов, синхронизируя их работу. Но для этого нужно удерживать их положение в космосе с точностью до размеров молекулы. Пока человечество не владеет такими технологиями.

Другой смелый проект связан с так называемой "звёздной тенью" — гигантским экраном, который блокирует свет звезды. Идея красивая: поставить между телескопом и светилом щит размером с многоэтажный дом. Но это потребовало бы запускать два аппарата и перемещать их на десятки тысяч километров при смене цели.

Запасы топлива в таком случае иссякнут слишком быстро, а значит, проект окажется слишком дорогим и непрактичным.

На страницах журнала Frontiers in Astronomy and Space Sciences появилась новая идея: прямоугольный телескоп с зеркалом размером 1x20 метров. У такой конструкции есть преимущество — она даёт высокое разрешение вдоль своей длинной оси. Если повернуть прибор так, чтобы ось совпадала с направлением "звезда — планета", можно различить свет обоих объектов.

Поворот телескопа позволяет подстраиваться под разные системы, а значит, один и тот же аппарат сможет исследовать десятки звёзд.

По оценкам авторов концепции, такой телескоп способен обнаружить половину всех землеподобных планет, вращающихся вокруг звёзд, похожих на Солнце, в пределах 30 световых лет. На это уйдёт всего несколько лет наблюдений.

Если предположить, что средняя солнцеподобная звезда действительно имеет хотя бы одну каменистую планету в обитаемой зоне, речь идёт о трёх десятках новых миров. Среди них могут оказаться настоящие "двойники" Земли.

"Если вокруг средней солнцеподобной звезды вращается примерно одна землеподобная планета, то мы найдем около 30 перспективных планет", — пояснила профессор Хайди Ньюберг из Политехнического института Ренсселера.

После обнаружения кандидатов астрономы смогут изучить их атмосферы. В спектре ищут характерные "подписи" — кислород, метан и другие вещества, которые могут указывать на биологическую активность. Если хотя бы одна планета проявит такие признаки, она станет главным направлением для будущих космических миссий.

"Прямоугольный телескоп может открыть прямой путь к идентификации нашей планеты-сестры — Земли 2.0", — заключила астрофизик Хайди Ньюберг.

Уточнения

Телеско́п (от др.-греч. τῆλε [tele] "далеко" + σκοπέω [skopeo] "смотрю") — прибор (астрономический инструмент), с помощью которого можно наблюдать отдалённые объекты путём сбора электромагнитного излучения (например, видимого света).

Правда.Ру