Obří kosmický dalekohled pro pozorování exoplanet

Dalekohled s označením New Worlds Imager umožní katalogizovat planetární soustavy u blízkých hvězd. S jeho pomocí mohou být objeveny nejen obří chladné planety podobné Jupiteru a Saturnu, ale zrovna tak i menší a horké vnitřní planety (jako je naše Země a Venuše) a jejich měsíce. Navíc toto zařízení dává perspektivu do budoucna, kdy bude možné získávat detailní snímky povrchu exoplanet s rozlišením detailů kolem 100 km/pixel.

Planety, obíhající kolem blízkých hvězd, jsou dostatečně osvětleny, aby mohly být detekovány kvalitním dalekohledem s objektivem o průměru 1 m. Problém spočívá v tom, že světlo, odražené planetou se doslova ztrácí ve světle mateřské hvězdy. Kdybychom pozorovali Sluneční soustavu ze vzdálenosti 10 parseků (tj. 32,6 světelných let), tak bychom zjistili, že Země svítí 10miliardkrát méně než Slunce a úhlová vzdálenost mezi Zemí a Sluncem je pouze 0,1 obloukové vteřiny (jedna oblouková vteřina je 1/36000 stupně). Abychom byli schopni pozorovat planety u hvězd, musíme zaclonit světlo hvězdy stejným způsobem, jako je například v koronografu zastíněno Slunce, což nám umožňuje pozorovat jeho atmosféru, tzv. korónu.

Nejdříve skupina odborníků, která se zabývala vývojem observatoře New Worlds Imager, předpokládala, že bude použita k tomuto účelu obří neprůhledná clona, v jejímž středu bude otvor o průměru 10 m. Avšak rozložení takovéto clony, jejíž průměr by musel být několik stovek metrů, se ukázalo příliš složité a nákladné. Bylo proto přijato náhradní řešení: zastínit pouze samotnou hvězdu tak, že bude v odpovídající vzdálenosti rozložena clona ve tvaru "kopretiny" s neprůhledným středem. Takováto clona umožní současné pozorování téměř celé cizí planetární soustavy. Je však pravdou, že v této variantě vzniknou problémy spojené s efektem difrakce světla, avšak cesta k jejich odstranění, jak se zdá, je již nalezena.

Parametry projektované kosmické observatoře jsou následující: Před dalekohledem o průměru 10 m bude do vzdálenosti 20 až 200 tisíc km umístěna clona o průměru 20 až 150 m přesně na spojnici dalekohled - clona - hvězda. Dalekohled se musí nacházet "ve stínu" o průměru 100 m, který se vytvoří za clonou, kde musí setrvat po celou dobu pozorování, tj. přibližně 1 týden.

Nehledě na to, že tento projekt vypadá velice fantasticky, jeho realizace se může uskutečnit "třeba již zítra". Alespoň je o tom přesvědčen Webster Cash, profesor University of Colorado v Boulderu (USA), který vypracoval návrh projektu New Worlds Imager. Všechny důležité technologie jsou již k dispozici.

Cash předpokládá, že pomocí fotometrických a spektrometrických přístrojů, umístěných na dalekohledu, bude možné identifikovat na povrchu exoplanet oceány, kontinenty, polární čepičky, seskupení oblaků a rovněž detekovat přítomnost "biologických znaků", jako je metan, voda, kyslík a ozón - samozřejmě, pokud se zde budou vyskytovat. Zdá se, že NASA těmto závěrům věří. Na druhou fázi vývoje kosmické observatoře New Worlds Imager udělila dvouletý grant ve výši 400 000 dolarů.

Společně s projektem New Worlds Imager udělila NASA, respektive NASA´s Institute for Advanced Concepts (NIAC) granty na druhou fázi vývoje ještě pro 4 další projekty: využití sférických mikrorobotů pro výzkum povrchu planet, výstavba infračerveného dalekohledu s tekutým zrcadlem na měsíčním pólu, studium možností kosmické výroby supertenkých zrcadel o velkém průměru a pěstování geneticky modifikovaných organizmů, schopných života na Marsu.

Zdroj: spacenews.ru a www.nasa.gov
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí