Pēdējās desmitgadēs kaimiņu zvaigžņu sistēmās ir atklāti tūkstošiem eksoplanetu. Faktiski no 2017. gada 1. oktobra aptuveni 3 671 eksplanētas ir apstiprinātas 2751 sistēmā, un 616 sistēmās ir vairāk nekā viena planēta. Diemžēl lielais vairums no tiem ir atklāti, izmantojot netiešus līdzekļus, sākot no gravitācijas mikrolensēšanas līdz tranzīta fotometrijai un radiālā ātruma metodei.
Turklāt mēs nevarējām tuvāk izpētīt šīs planētas, jo vajadzīgie instrumenti vēl nepastāv. Projekts Blue, zinātnieku, universitāšu un iestāžu konsorcijs, vēlas to mainīt. Nesen viņi, izmantojot Indiegogo, uzsāka kopfinansēšanas kampaņu, lai finansētu kosmosa teleskopa attīstību, kas līdz 2021. gadam sāks meklēt eksoplanetes Alpha Centauri sistēmā.
Papildus saviem komerciālajiem un akadēmiskajiem partneriem Project Blue ir sadarbības centieni starp BoldlyGo institūtu, Mission Centaur, SETI institūtu un Masačūsetsas Lowellas universitāti. To vada Zinātnes un tehnoloģijas padomdevēja komiteja (STAC), kas sastāv no zinātnes un tehnoloģijas ekspertiem, kuri nodarbojas ar kosmosa izpēti un dzīves meklēšanu mūsu Visumā.
Lai sasniegtu savu mērķi tieši eksoplanētu izpēte, Project Blue cenšas izmantot nesenās izmaiņas kosmosa izpētē, kas ietver uzlabotus instrumentus un metodoloģiju, eksoplanetu atklāšanas ātrumu pēdējos gados, kā arī pastiprinātu sadarbību starp privāto un publisko sektoru. Kā nesenā SETI paziņojumā presei skaidroja SETI institūta prezidents un izpilddirektors Bils Dimants:
“Zilais projekts balstās uz nesenajiem pētījumiem, cenšoties parādīt, ka Zeme nav viena pati kosmosā kā planēta, kas spēj atbalstīt dzīvību, un vai nebūtu pārsteidzoši redzēt šādu planētu mūsu tuvākajā kaimiņu zvaigžņu sistēmā? Tas ir galvenais iemesls, kāpēc mēs meklējam. ”
Kā minēts, praktiski visi eksoplanetu atklājumi, kas veikti pēdējās desmitgadēs, tika veikti, izmantojot netiešās metodes - no kurām populārākā ir tranzīta fotometrija. Šī metode ir tā, kas Keplers un K2 misijas, kas tika izmantotas, lai atklātu kopumā 5 017 eksoplanetu kandidātus un apstiprinātu 2470 eksoplanetu esamību (no kurām 30 tika atrasti orbītā savas zvaigznes apdzīvojamā zonā).
Šī metode sastāv no astronomu, kas novēro tālās zvaigznes, lai noteiktu periodisku spilgtuma kritumu, ko izraisa planētas šķērsošana zvaigznes priekšā. Izmērot šos kritienus, zinātnieki spēj noteikt planētu lielumu šajā sistēmā. Vēl viens populārs paņēmiens ir radiālā ātruma (vai Doplera) metode, kas mēra zvaigznes stāvokļa izmaiņas attiecībā pret novērotāju, lai noteiktu, cik masīva ir tās planētu sistēma.
Šīs un citas metodes (atsevišķi vai kombinācijā) ļāva notikt daudzajiem atklājumiem. Bet līdz šim neviena eksoplaneta nav tieši attēlota, kas ir saistīts ar zvaigznēm piemītošo atcelšanas efektu uz optiskajiem instrumentiem. Būtībā astronomi nav spējuši pamanīt gaismu, kas atstarojas no eksoplanētas atmosfēras, jo no zvaigznes nākusī gaisma ir pat desmit miljardus reižu spožāka.
Tādējādi izaicinājums ir kļuvis par to, kā bloķēt šo gaismu, lai pašas planētas varētu kļūt redzamas. Viens no šīs problēmas ierosinātajiem risinājumiem ir NASA Starshade koncepcija - milzu kosmosa struktūra, kas tiks izlikta orbītā līdzās kosmosa teleskopam (visticamāk, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops). Pēc orbītas sasniegšanas šī struktūra izliktu ziedu formas folijas, lai bloķētu tālu zvaigžņu atspīdumu, tādējādi ļaujot JWST un citiem instrumentiem tieši attēlot eksoplanētas.
Bet, tā kā Alpha Centauri ir bināra sistēma (vai trīsstūra, ja jūs skaitīsit Proxima Centauri), spēja tieši attēlot visas planētas ap tām ir vēl sarežģītāka. Lai to risinātu, Project Blue ir izstrādājis teleskopa plānus, kas spēs apslāpēt gaismu gan no Alpha Centauri A, gan B, vienlaikus uzņemot attēlu uz visām planētām, kas ap tām riņķo. Tā ir specializēta zvaigžņu gaismas slāpēšanas sistēma, kas sastāv no trim komponentiem.
Pirmkārt, ir koronagrāfs, instruments, kas paļausies uz vairākām metodēm, lai bloķētu zvaigžņu gaismu. Otrkārt, ir deformējamais spogulis, zema pasūtījuma viļņu frontes sensori un programmatūras vadības algoritmi, kas manipulēs ar ienākošo gaismu. Visbeidzot, ir pēcapstrādes metode, kas pazīstama kā Orbital Differntial Imaging (ODI), kas ļaus Project Blue zinātniekam uzlabot uzņemto attēlu kontrastu.
Ņemot vērā tās tuvumu Zemei, Alpha Centauri sistēma ir dabiska izvēle šāda projekta vadīšanai. Jau 2012. gadā tika paziņots par eksoplanetu kandidātu - Alpha Centauri Bb. Tomēr 2015. gadā turpmāka analīze parādīja, ka atklātais signāls bija artefakts datos. 2015. gada martā tika paziņota par otro iespējamo eksoplanetu (Alpha Centauri Bc), taču arī tās esamība ir jāapšauba.
Ar instrumentu, kas var tieši attēlot šo sistēmu, beidzot var apstiprināt (vai izslēgt) jebkādu eksoplanetu esamību. Kā teica Franks Mariss - SETI institūta vecākais planētu astronoms un projekta Zilās zinātnes operācijas vadītājs:
“Projekts Zilais ir vērienīga kosmosa misija, kas izstrādāta, lai atbildētu uz būtisku jautājumu, taču pārsteidzoši ir tur pieejamā tehnoloģija, lai savāktu“ bāli zilu punktu ”attēlu ap Alfa Centauri zvaigznēm. Tehnoloģija, kuru mēs izmantosim, lai noteiktu planētu, kas ir 1 līdz 10 miljardus reižu garāka par tās zvaigzni, ir plaši pārbaudīta laboratorijā, un mēs tagad esam gatavi ar šo instrumentu izveidot kosmosa teleskopu. ”
Ja projekts Blue sasniegs kopfinansēšanas mērķus, organizācija plāno līdz 2021. gadam izvietot teleskopu Zemes tuvās orbītā (NEO). Pēc tam nākamie divi gadi teleskopu pavadīs, novērojot Alpha Centauri sistēmu ar tās koronogrāfisko kameru. Viss pastāstīts, ka laika posmā no instrumenta izstrādes līdz tā novērošanas kampaņas beigām misija ilgs sešus gadus, kas ir salīdzinoši īss astronomiskās misijas laiks.
Tomēr iespējamā šīs misijas izmaksa būtu neticami dziļa. Tieši attēlojot citu planētu mūsu vistuvākajā zvaigžņu sistēmā, Project Blue varētu apkopot svarīgus datus, kas norādītu, vai kādas planētas tur ir apdzīvojamas. Gadiem ilgi astronomi ir mēģinājuši uzzināt vairāk par eksoplanetu potenciālo apdzīvojamību, pārbaudot spektra datus, ko rada gaisma, kas iet caur viņu atmosfērām.
Tomēr šis process aprobežojas ar milzīgiem gāzes gigantiem, kas riņķo tuvu viņu vecāku zvaigznēm (t.i., “Super-Jupiters”). Lai gan ir ierosināti dažādi modeļi, lai ierobežotu klinšaino planētu atmosfēru, kas riņķo zvaigznes apdzīvojamā zonā, neviens no tiem nav tieši pētīts. Tāpēc, ja projekts izrādīsies veiksmīgs, projekts Blue ļaus veikt dažus no lielākajiem zinātniskajiem atradumiem vēsturē.
Turklāt tas sniegtu informāciju, kas varētu būt tāls ceļš, lai informētu par turpmāko misiju uz Alfa Kentauri, piemēram, “Breakthrough Starshot”. Šī ierosinātā misija prasa izmantot lielu lāzera bloku, lai dzentu gaismu darbinātu nanokraftu līdz relativistiskam ātrumam (20% no gaismas ātruma). Ar šādu ātrumu kuģis 20 gadu laikā sasniegtu Alfa Centauri un spētu pārsūtīt datus atpakaļ, izmantojot virkni niecīgu fotokameru, sensoru un antenu.
Kā norāda nosaukums, Project Blue cer uzņemt pirmos “Pale Blue Dot” attēlus, kas riņķo ap citu zvaigzni. Šī ir atsauce uz Zemes fotogrāfiju, kuru uzņēmusies Voyager 1 zonde 1990. gada 19. februārī pēc tam, kad zonde bija pabeigusi savu galveno misiju un gatavojās pamest Saules sistēmu. Fotoattēli tika uzņemti pēc slavena astronoma un zinātnes komunikatora Karla Sagāna pieprasījuma.
Skatoties uz fotogrāfijām, Sāgans slaveni sacīja: “Paskatieties vēlreiz uz šo punktu. Tas ir šeit. Tās ir mājas. Tas esam mēs. Tajā visi, kurus mīlat, visi, kurus jūs zināt, visi, par kuriem esat kādreiz dzirdējis, visi cilvēki, kas jebkad bijuši, nodzīvoja savu dzīvi. ” Pēc tam nosaukums “Pale Blue Dot” kļuva sinonīms Zemei un aizrāva bailes sajūtu un brīnījās, ka 1. reiss atsaucās fotogrāfijas.
Pavisam nesen citas “Pale Blue Dot” fotogrāfijas ir uzlādējušas tādas misijas kā Cassini orbiter. Fotografējot Saturnu un tā gredzenu sistēmu 2013. gada vasarā, Cassini izdevās uzņemt attēlus, kas fonā parādīja Zemi. Ņemot vērā attālumu, Zeme atkal parādījās kā mazs gaismas punkts pret kosmosa tumsu.
Papildus paļaušanai uz kopfinansējumu un vairāku bezpeļņas organizāciju līdzdalību, šī zemo izmaksu misija cenšas arī gūt labumu no pieaugošajām tendencēm kosmosa izpētē, kas ir atklāta līdzdalība un zinātnisko institūciju un pilsoņu zinātnieku sadarbība. Tas ir viens no projekta Blue galvenajiem mērķiem, kas ir iesaistīt sabiedrību un izglītot viņus par kosmosa izpētes nozīmi.
Kā skaidroja BoldlyGo institūta izpilddirektors Jons Moršs:
“Kosmosa izpētes nākotnei ir bezgalīgs potenciāls atbildēt uz dziļiem jautājumiem par mūsu eksistenci un likteni. Kosmosa zinātne ir šādu jautājumu izpētes stūrakmens. Projekts Blue cenšas iesaistīt pasaules sabiedrību misijā, lai meklētu apdzīvojamās planētas un dzīvību ārpus Zemes. ”
Sākot ar šī raksta parakstīšanu, Project Blue ir izdevies savākt USD 125 561 USD par savu mērķi - 175 000 USD. Tiem, kas interesējas par šī projekta atbalstīšanu, Project Blue’s Indiegogo kampaņa būs atvērta vēl 11 dienas. Un noteikti apskatiet arī viņu reklāmas video:
