Projekt Modra: Gradnja vesoljskega teleskopa, ki bi lahko neposredno opazoval planete okoli Alpha Centavra

Pin
Send
Share
Send

V zadnjih nekaj desetletjih so v sosednjih sistemih zvezd odkrili na tisoče eksoplanetov. Dejansko je s 1. oktobrom 2017 približno 3.671 exoplanetov so bili potrjeni v 2751 sistemih, pri čemer je 616 sistemov imelo več kot en planet. Na žalost je bila velika večina odkritih s posrednimi sredstvi, od gravitacijskega mikrolesenja do tranzitne fotometrije in metode radialne hitrosti.

Še več, teh planetov nismo mogli natančno preučiti, ker potrebnih instrumentov še ni. Projekt Blue, konzorcij znanstvenikov, univerz in institucij, želi spremeniti to. Pred kratkim so prek Indiegogo začeli kampanjo množičnega financiranja, s katero so financirali razvoj vesoljskega teleskopa, ki bo do leta 2021 začel iskati eksoplanete v sistemu Alpha Centauri.

Projekt Blue poleg svojih trgovskih in akademskih partnerjev sodeluje med inštitutom BoldlyGo, misijonskim kentaurjem, inštitutom SETI in univerzo v Massachusettsu Lowell. Vodi ga Svetovalni odbor za znanost in tehnologijo (STAC), ki ga sestavljajo strokovnjaki za znanost in tehnologijo, ki so posvečeni raziskovanju vesolja in iskanju življenja v našem vesolju.

Za dosego cilja neposrednega preučevanja eksoplanetov si Projekt Blue prizadeva za novejše spremembe raziskovanja vesolja, ki vključujejo izboljšane instrumente in metodologijo, hitrost odkritja eksoplaneta v zadnjih letih in povečano sodelovanje med zasebnim in javnim sektorjem. Kot je v nedavni izjavi za SETI pojasnil predsednik inštituta SETI Bill Diamond:

"Projekt Blue temelji na nedavnih raziskavah, ki želijo pokazati, da Zemlja ni sama v kozmosu kot planet, ki lahko podpira življenje, in ali ne bi bilo čudovito videti takšnega planeta v našem najbližjem sosednjem zvezdnem sistemu? To je temeljni razlog, ki ga iščemo. "

Kot je bilo ugotovljeno, so bila skoraj vsa odkritja eksoplanetov, ki so bila izvedena v zadnjih nekaj desetletjih, izvedena s posrednimi metodami, med katerimi je najbolj priljubljena Tranzitna fotometrija. Ta metoda je tisto, kar Kepler in K2 misije so se oprle na odkrivanje skupno 5.017 kandidatov za eksoplanete in potrdile obstoj 2.470 eksoplanetov (od tega je bilo 30 najdenih v orbiti znotraj območja njihovega bivanja v zvezdi).

Ta metoda je sestavljena iz astronomov, ki spremljajo oddaljene zvezde zaradi občasnih potopov v svetlosti, ki jih povzroči planet, ki prehaja pred zvezdo. Znanstveniki lahko z merjenjem teh kapljic določijo velikost planetov v tem sistemu. Druga priljubljena tehnika je metoda radialne hitrosti (ali dopplerjeva metoda), ki meri spremembe položaja zvezde glede na opazovalca, da ugotovi, kako masiven je njegov sistem planetov.

Te in druge metode (samo ali v kombinaciji) so omogočile številna odkritja, ki so se zgodila. Toda doslej še nismo posneli nobenega eksoplaneta, kar je posledica odpovednega učinka, ki ga imajo zvezde na optičnih instrumentih. V bistvu astronomi niso mogli opaziti, kako se svetloba odbija od atmosfere eksoplaneta, ker je svetloba, ki prihaja od zvezde, do deset milijard krat bolj svetla.

Izziv je postal, kako se lotiti blokiranja te svetlobe, tako da lahko planeti sami postanejo vidni. Ena od predlaganih rešitev tega problema je Nasin koncept Starshade, velikanska vesoljska zgradba, ki bi bila nameščena v orbito skupaj s vesoljskim teleskopom (najverjetneje Jamesov vesoljski teleskop). Ko je ta orbita v orbiti, bi uporabila svoje cvetlične folije, da bi preprečila bleščanje daljnih zvezd, s čimer bi JWST in drugi instrumenti lahko neposredno slikali eksoplanete.

Ker pa je Alpha Centauri binarni sistem (ali trinajst, če štejemo Proxime Centauri), je možnost neposrednega upodabljanja planetov okoli njih še bolj zapletena. Projekt Blue je razvil načrte za teleskop, ki bo lahko potiskal svetlobo tako iz Alpha Centauri A kot B, hkrati pa fotografiral vse planete, ki jih obkrožajo. Specializiran sistem za preprečevanje zvezdne svetlobe je sestavljen iz treh komponent.

Prvič, tu je koronagraf, instrument, ki se bo zanašal na več tehnik za blokiranje zvezdne svetlobe. Drugič, obstajajo deformabilno ogledalo, senzorji valovnih vrat nizkega reda in algoritmi za nadzor programske opreme, ki manipulirajo z dohodno svetlobo. Nazadnje obstaja metoda naknadne obdelave, znana kot Orbital Differntial Imaging (ODI), ki bo znanstveniku Project Blue omogočila povečanje kontrasta posnetih slik.

Glede na bližino Zemlje je sistem Alpha Centauri naravna izbira za vodenje takšnega projekta. Leta 2012 je bil objavljen kandidat za eksoplanete - Alpha Centauri Bb. Vendar pa je leta 2015 nadaljnja analiza pokazala, da je bil zaznani signal artefakt v podatkih. Marca 2015 je bil napovedan drugi možni eksoplanet (Alpha Centauri Bc), vendar je tudi njegov obstoj postavljen pod vprašaj.

Z instrumentom, ki lahko neposredno slika ta sistem, bi bilo mogoče obstoj kakršnih koli eksoplanetov končno potrditi (ali izključiti). Kot je o projektu povedal Franck Marchis, starejši planetarni astronom na Inštitutu SETI in vodja projekta Blue Science Operation:

"Project Blue je ambiciozna vesoljska misija, zasnovana tako, da odgovori na temeljno vprašanje, a presenetljivo je, da je tehnologija za zbiranje podobe" Bledo modre pike "okoli zvezd Alpha Centauri. Tehnologija, ki jo bomo uporabili pri zaznavanju planeta, ki je 1 do 10 milijard krat slabši od njegove zvezde, je bila v laboratoriju obsežno preizkušena in zdaj smo pripravljeni oblikovati vesoljski teleskop s tem instrumentom. "

Če Project Blue izpolni svoje cilje množičnega financiranja, namerava organizacija do leta 2021 napotiti teleskop v orbito blizu Zemlje (NEO). Teleskop bo naslednji dve leti preživel opazovanje sistema Alpha Centauri s svojo korografsko kamero. Povedano je, da bo od razvoja instrumenta do konca opazovalne kampanje misija trajala šest let, kar je razmeroma kratek čas za astronomsko misijo.

Vendar pa bi bil potencialni izplačilo za to nalogo neverjetno velik. Z neposrednim slikanjem drugega planeta v najbližjem našem zvezdnem sistemu bi Project Blue lahko zbral vitalne podatke, ki bi nakazovali, ali je kateri koli planet tam bivalni. Že leta astronomi poskušajo izvedeti več o potencialni bivalnosti eksoplanetov s preučevanjem spektralnih podatkov, ki jih pridobiva svetloba skozi njihove atmosfere.

Vendar je bil ta postopek omejen na ogromne plinske velikane, ki krožijo v bližini svojih matičnih zvezd (t.i. "Super-Jupiterji"). Medtem ko so bili predlagani različni modeli za omejitev atmosfere kamnitih planetov, ki krožijo v območju bivalne zvezde, nobenega niso raziskali neposredno. Če bi se torej izkazal za uspešnega, bi torej Project Blue omogočil nekaj največjih znanstvenih ugotovitev v zgodovini.

Poleg tega bi zagotovil informacije, ki bi daleč pot do obveščanja o prihodnji misiji Alfe Centauri, kot je Breakthrough Starshot. Ta predlagana misija zahteva uporabo velikega laserskega niza za poganjanje lahkega nanocraft do relativističnih hitrosti (20% hitrosti svetlobe). S to hitrostjo bi plovilo v 20 letih doseglo Alfo Centauri in lahko prenašalo podatke nazaj z nizom drobnih kamer, senzorjev in antene.

Kot že ime pove, Project Blue upa, da bo posnel prve slike "Bledo modre pike", ki kroži po drugi zvezdi. To je sklic na fotografijo Zemlje, ki jo je posnel Voyager 1 sonda 19. februarja 1990, potem ko je sonda zaključila svoje primarno poslanstvo in se pripravljala zapustiti Sončni sistem. Fotografije so bile posnete na zahtevo znanega astronoma in znanstvenega komunikatorja Carla Sagana.

Ob pogledu na fotografije je Sagan slavno dejal: „Poglejte še enkrat to piko. To je tukaj To je dom To smo mi Vsi, ki jih imate radi, vsi, ki jih poznate, vsi, ki ste jih kdaj slišali, vsak človek, ki je bil kdajkoli, je živel svoje življenje. " Nato je ime "Bledo modra pika" postalo sinonim za Zemljo in ujelo občutek strahopoštovanja in spraševanja, da je Potovanje 1 fotografije izzvane.

Pred kratkim so se na misijah, kot je bila, posnele tudi druge fotografije "Bledo modra pika" Cassini orbiter. Medtem ko so poleti 2013 fotografirali Saturn in njegov sistem prstanov, Cassini uspelo zajeti slike, ki prikazujejo Zemljo v ozadju. Glede na razdaljo se je Zemlja spet pokazala kot majhna točka svetlobe proti vesoljski temi.

Ta nizkocenovna misija se poleg zanašanja na množično financiranje in udeležbe več neprofitnih organizacij želi izkoristiti tudi v naraščajočem trendu raziskovanja vesolja, - kar je odprta udeležba in sodelovanje med znanstvenimi institucijami in državljanskimi znanstveniki. To je eden glavnih namenov projekta Blue, ki je vključiti javnost in jih poučiti o pomenu raziskovanja vesolja.

Kot je pojasnil Jon Morse, izvršni direktor Instituta BoldlyGo:

»Prihodnost raziskovanja vesolja ima neomejen potencial za odgovore na globoka vprašanja o našem obstoju in usodi. Vesoljska znanost je temelj za raziskovanje takšnih vprašanj. Projekt Blue želi vključiti globalno skupnost v misijo iskanja življenjskih planetov in življenja zunaj Zemlje. "

Projekt Blue je od zastave tega članka uspel zbrati 125.561 USD svojega cilja v višini 175.000 USD. Za tiste, ki so zanimivi pri podpiranju tega projekta, bo projekt Blue Blue Indiegogo ostal odprt še 11 dni. Bodite prepričani, da si oglejte tudi njihov promocijski video:

Pin
Send
Share
Send

Poglej si posnetek: Projekt Modrá kniha (Julij 2024).