Сгибаемое зеркало телескопа — шаг к поиску жизни за пределами нашей Солнечной системы

Даже на огромных просторах мельчайшие детали могут иметь большое значение. Эксперимент Массачусетского технологического института, который вот-вот начнется, покажет, почему. Кубсат с Deformable Mirror Demonstration Mission (DeMi) проведет испытания нового зеркала для телескопа до конца этого года. Он поможет снабдить будущие спутники инструментами для поиска экзопланет, которые, возможно, будут населены жизнью.

Это зеркало — исключительное. Но этого не видно, если смотреть издалека. За его отражающей поверхностью находятся 140 крошечных исполнительных устройств (приводов), которые позволяют зеркалу изгибаться и адаптироваться, чтобы более точно считывать свет от звезд за пределами нашей Солнечной системы.

Зачем это нужно? Дело в том, что на орбите все довольно сложно. Одна сторона спутника может быть горячей на солнце; другая — очень холодной. При изменении температуры детали меняются в размерах и двигаются. Вращение и толкание может привести к вибрациям. «Все эти помехи приводят к появлению крошечных пятнышках на снимках, которые вы делаете», говорит Керри Кахой, доцент кафедры аэронавтики и астронавтики в Массачусетском технологическом институте.

Чтобы это исправить, зеркало может «чувствовать» ошибки на картинке и изгибаться, исправляя их. Это делается посредством анализа света, попадающего в зеркало. Печатные платы посылают сигналы на стержни, которые соответствующим образом регулируют форму зеркала. Не нужно много двигаться: мы говорим о 10-20 нанометрах. Но даже такие небольшие изменения могут бороться с любым искажением света, который попадает в телескоп. «Хорошая особенность этого типа техники заключается в том, насколько хорош контракт», говорит Паула ду Вейл Перейра, аспирант Массачусетского технологического института, руководитель механической части проекта.

Ученые могли бы использовать увеличенную версию этого деформируемого зеркала, чтобы получать более качественные изображения звезд, блокировать свет от звезды и снимать близлежащий экзопланеты. Зеркало также поможет им лучше улавливать четкий свет, так что можно было бы разглядеть спектр газов отдельных планет. По газам можно было бы понять состав атмосферы, а также понять, что мы наблюдаем за пределами нашей Солнечной системы.

Хотя это пока лишь испытание работы зеркала в космосе, будущие миссии, использующие более крупные версии такого зеркала, будут искать газы — такие как углерод — и следы воды, намекающие на жизнь.

Для космоса эта техника может быть новой, но на Земле она использовалась в течение многих лет для борьбы с искажением, вызванным нашей собственной атмосферой. Наземные обсерватории имеют зеркала, которые адаптируются много раз в секунду, реагируя на показания того, как ветры и атмосферные газы влияют на свет.

В конечном итоге, данные этого небольшого эксперимента послужат основой для будущих телескопов. Ученые хотели бы, чтобы следующий телескоп «был в состоянии выяснить, есть ли жизнь на другой планеты, глядя на спектры планеты или другой звезды», говорит Кахой.