Futuristična sončnica za iskanje planetov (VIDEO)

Inženirji so razvili algoritme, s katerimi bi lahko vzdrževali poravnavo med teleskopom in senčnikom, ki predstavljata idejno tehnologijo za iskanje planetov zunaj našega osončja.

Objavljeno
12. junij 2019 10.00
Posodobljeno
12. junij 2019 10.33
Ideja velikega senčnika ni nova, a je problematična, saj mora biti poravnava izjemno natančna. FOTO: NASA/JPL-Caltech
Teleskopi planete zunaj našega osončja iščejo z indirektno, to je tranzitno tehniko, da opazujejo minimalne padce svetlosti zvezde, ko pred njo zakroži planet. Le redki so primeri, ko so znanstveniki neposredno posneli eksoplanet, saj so ti pretemni v primerjavi s svetlobo zvezd. Blokiranje sija je ključno pri neposrednem opazovanju, ko bi lahko tudi natančneje preučevali atmosfero in površje skalnatih planetov. Takšne študije pa seveda obetajo, da bo človeštvo končno zaznalo sledi življenja na drugem planetu.

A razvoj tehnologije senčenja svetlobe zvezd je vse prej kot mačji kašelj. Bi pa ta, kot so sporočili iz Nasinega Laboratorija za reaktivni pogon (JPL), zagotovo omogočila tudi prebojna opazovanja planetov, tako majhnih, kot je naša Zemlja.

Futuristična misija bi vključevala dve plovili. Teleskop in ogromen senčnik, ki bi bil 40.000 kilometrov pred teleskopom. Senčnik bi se odprl kot ogromen cvet, podoben sončnici, ki bi nato blokiral motečo svetlobo, teleskop pa bi lahko neposredno zaznal morebiten planet. A sistem bo deloval le, če bosta plovili poravnani do enega metra natančno. Čim bi bilo kaj več, bi svetloba že onemogočala dober vid teleskopa.

Animacija delovanja in predstavitev senčnika iz leta 2013:



Inženir pri JPL Michael Bottom je ogromne razdalje ponazoril na skali, ki si jo lahko predstavljamo: »Če bi senčnik pomanjšali na velikost kartonskega podstavka za kozarec, bi bil teleskop velik kot radirka na svinčniku. Oddaljena bi bila okoli sto kilometrov. Zdaj pa si predstavljajte, da ta dva objekta lebdita v vesolju. Na oba vplivajo gravitacija in druge vesoljske sile, kljub ogromni razdalji morata biti podstavek in radirka natančno poravnana na dva milimetra natančno.«
 

Šestdeset let stara ideja


Ideja o senčniku se je rodila že v 60. letih prejšnjega stoletja, štiri desetletja pred odkritjem prvega eksoplaneta, ko sta 9. januarja 1992 astronoma Aleksander Wolszczan in Dale Frail opazila planeta, krožeča okoli pulsarja PSR 1257+12.

Nasa je za razvoj tehnologije, pri čemer je največji izziv ravno natančna poravnava obeh plovil, pooblastila ekipo, imenovano S5. Velikost senčnika je odvisna od velikosti teleskopa. Če bi bil velik kot prihodnji teleskop WFIRST s premerom glavnega zrcala 2,4 metra, ki ga bodo predvidoma izstrelili sredi prihodnjega desetletja, bi moral imeti senčnik premer okoli 26 metrov, od teleskopa pa bi bil oddaljen od 20.000 do 40.000 kilometrov.

WFIRST, katerega usoda je zaradi krčenja proračuna pri nekaterih odpravah nekaj časa celo visela na nitki, bo sicer imel drugo tehnologijo blokiranja svetlobe, to je koronograf, ki bo prvi, ki ga bodo na teleskopu poslali v vesolje. Do zdaj so bili koronografi namenjeni predvsem opazovanju Sončeve korone, posodobljeni pa bodo omogočali iskanje eksoplanetov. Prihodnjemu teleskopu bo tehnologija omogočala neposredno fotografiranje planetarnih velikanov v drugih zvezdnih sistemih.

Ekipa je ugotovila, da bi lahko brez večjih težav zaznavali, kdaj bi se poravnava porušila za le nekaj deset centimetrov, večji izziv je torej njeno ohranjanje. A inženirji so pripravili algoritme, ki bi ob zaznani težavi prižgali potisnike in avtonomno več dni zapored vzdrževali vzajemni odnos plovil.

Odprava še ni bila odobrena, morda se bo lahko »sončnica« pridružila ravno teleskopu WFIRST, so še dodali pri JPL.