Проект должен стать альтернативой строительству орбитальной обсерватории с массивным 30-метровым зеркалом.
Почему экзопланеты, подобные Земле, так трудно изучать?
За более чем три десятилетия астрономам удалось подтвердить существование более 6000 экзопланет. Но открыть новый мир – это только полдела. Гораздо сложнее узнать, есть ли на нем жизнь. А для этого нужно проанализировать состав атмосферы планеты, уловив едва заметные спектральные отпечатки газов — кислорода, озона, водяного пара. Для настоящей земноподобной планеты, вращающейся вокруг такой звезды, как Солнце, этот показатель составляет примерно 1 на миллион.
Чтобы обойти эту проблему, ученые прибегают к повторным наблюдениям. Этот метод отлично работает для газовых гигантов, которые обращаются вокруг своих звезд за несколько дней и почти каждую неделю предоставляют новый материал для анализа. Однако планеты земной группы обращаются вокруг своей звезды только один раз в году. Более того, чтобы собрать достаточное количество фотонов, понадобится космический телескоп с зеркалом диаметром около 30 метров. Для сравнения, зеркало Джеймса Уэбба имеет диаметр всего 6,5 метров, и на его создание ушли десятилетия.
Что предлагают астрономы
Группа исследователей под руководством Цзянь Гэ из Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук совместно с коллегами из Испании предложила иное решение. Их концепция Life 2.0 предполагает создание 900 метровых телескопов. Каждое устройство будет оснащено миниатюрным волноводным спектрографом и сверхчувствительным CMOS-сенсором. Все телескопы должны наблюдать один и тот же транзит планет и проходить собственную калибровку. Затем исследователи планируют объединить свои выводы. Таким образом, система будет функционировать как единое 30-метровое зеркало, но необходимости в его строительстве не будет.
Ключевым преимуществом концепции является возможность массового производства. Создание 30-метрового монолитного зеркала — крайне рискованный, сложный и долгосрочный проект. По мнению исследователей, 900 одинаковых метровых модулей с легкими зеркалами из карбида кремния составят производственную линию. В то же время волноводные спектрографы также уже не являются исключительно гипотетическим проектом. В настоящее время разработаны опытные образцы, производительность которых достигает от 40 до 66%.