Охота за жизнью за пределами Земли: коронографы, звездные тени и биосигнатуры инопланетян

Ученые и инженеры Калифорнийского технологического института в настоящее время находятся на стадии планирования революционной обсерватории NASA Habitable Worlds Observatory (HWO). Целью предлагаемой концепции миссии является создание первого космического телескопа, способного обнаружить признаки жизни на планетах, похожих на Землю. HWO станет значительным достижением в области астрофизических обсерваторий и пойдет по стопам космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). С его помощью можно будет изучать звезды, галактики и экзопланеты - планеты за пределами нашей Солнечной системы. Несмотря на то, что открытие жизни на экзопланетах может быть маловероятным, на недавнем семинаре в Калифорнийском технологическом институте основное внимание было уделено оценке технологий, необходимых HWO для поиска жизни в других местах.

Ключевые технологии для HWO

Дмитрий Мавет, член Группы технической оценки (ГТО) HWO и старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения (JPL), подчеркнул важность разработки ключевых технологий до начала проектирования миссии. Мауэт заявил: "Мы находимся на этапе созревания технологий. Идея заключается в дальнейшем развитии технологий, которые позволят обсерватории Habitable Worlds Observatory проводить революционные научные исследования и одновременно минимизировать риски превышения расходов".

Происхождение и назначение HWO

Концепция обсерватории "Пригодные для жизни миры" была впервые предложена в рамках Десятилетнего обзора астрономии и астрофизики 2020 (Astro2020) Национальной академии наук США. В этом обзоре изложена 10-летняя дорожная карта для астрономического сообщества и определены цели будущих миссий. HWO рекомендован в качестве наиболее приоритетной миссии благодаря своим преобразующим возможностям в области астрофизики и потенциалу для понимания солнечных систем за пределами нашей планеты. Фиона Харрисон (Fiona Harrison), один из руководителей десятилетнего отчета Astro2020, поясняет: "HWO способен изучить целые солнечные системы за пределами нашей планеты, что делает его важной миссией для расширения наших знаний о Вселенной".

Технологические достижения и проблемы

Успех миссии HWO зависит от передовых технологий, позволяющих блокировать блики от далеких звезд, что дает возможность охарактеризовать атмосферы экзопланет. В настоящее время изучаются два основных метода: небольшая внутренняя маска, называемая коронографом, и большая внешняя маска, называемая звездной шторкой. Звездочеты, будучи развернутыми в космосе, будут складываться в структуру в форме подсолнуха, эффективно блокируя свет звезды и позволяя телескопам получать изображения планет. Эта технология крайне важна для поиска признаков жизни на экзопланетах.

Мнения и цитаты экспертов

- Димитрий Мавет, член Группы технической оценки (ГТО) HWO и старший научный сотрудник JPL: "Мы находимся на этапе созревания технологии... минимизируя риски превышения затрат в дальнейшем".

- Фиона Харрисон, председатель десятилетнего отчета Astro2020 и профессор Калифорнийского технологического института: "HWO способен изучить целые солнечные системы за пределами нашей собственной, что делает его важной миссией для развития наших знаний о Вселенной".

Научная и историческая информация

Открытие экзопланет стало важной вехой в астрофизике. Первая подтвержденная экзопланета была открыта в 1992 году, и с тех пор были обнаружены тысячи других. Эти планеты существуют за пределами нашей Солнечной системы и позволяют получить ценные сведения о формировании и разнообразии планетных систем. Поиск пригодных для жизни экзопланет, способных поддерживать жизнь, стал одним из основных направлений работы ученых. Kepler-186f, скалистая экзопланета, по размерам схожая с Землей, была определена как один из наиболее перспективных кандидатов на потенциальную обитаемость.