Starshade czyli okulter umożliwi zbadanie małych planet

Postekolog | 29 Sty 2024, 01:09

Tytułem wstępu:
Należy umieścić okulter w odległości aż kilkudziesięciu tysięcy kilometrów przed teleskopem z dokładnością wyrażaną w centymetrach. WOW. :shock:

Misja HabEx- zasada działania okultera i jego możliwości.
Habitable Exoplanet Imaging Mission- to misja , która jest planowana w okolicach roku 2035.
Jej celem będzie poszukiwanie i bezpośrednia obserwacja egzoplanet, w tym planet podobnych do Ziemi i znajdujących się w ekosferze swoich gwiazd.
Misja HabEx będzie składała się z teleskopu o średnicy zwierciadła wynoszącej 4 m oraz okultera.
Jeśli okulter miałby kształt krążka nie pozwoliłby na obserwację egzoplanet.
Sztuczne zaćmienie zmniejszyłoby znacznie jasność gwiazdy jednak fakt , że światło jest również falą sprawia , że na krawędziach takiej przesłony dojdzie do dyfrakcji fali.
Na obrazie generowanym przez teleskop pojawią się koncentryczne jasne pierścienie.
Będą one ciemniejsze od gwiazdy , ale wciąż tak jasne , że będą niwelować światło planet.
Astronomowie opracowali kształt , który ma za zadanie wytłumić owe fale świetlne umożliwiając obserwację egzoplanet.
Okultery nazywane również starshade , swoim kształtem przypominają słonecznik lub stokrotkę, płatki takiego instrumentu nie blokują załamywania światła ale powodują , że załamane fale wzajemnie się wygaszają.
Są to bardzo zaawansowane technologicznie urządzenia , których średnica musi wynosić dziesiątki metrów oraz muszą być wykonane z precyzją sięgającą 1 mm.
Dodatkowo taki okulter by został wysłany w kosmos należy złożyć jak origami a następnie poprawnie rozłożyć w kosmosie.
Do dalszych trudności należy umieszczenie okultera w odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów przed teleskopem z dokładnością wyrażaną w centymetrach.
Należy zatem zapytać jaka jest przewaga takiego okultera nad koronografem by podejmować się takiego wyzwania technologicznego?
Koronografy umożliwiają obserwacje tylko w bardzo wąskim zakresie długości fali, co bardzo utrudnia analizowanie spektrum.
Mają słabą wydajność i nie są tak skuteczne w blokowaniu światła gwiazdy.
Zatem mogą nie pozwolić na wykrycie kandydatek na drugą Ziemię , zwłaszcza na ciasnych orbitach.
Okulter zapewnia dużą wydajność, duży zakres długości fali i pozwala na obserwacje egzoplanet krążących nawet bardzo blisko swoich gwiazd.
Starshade , pozwoli na wykrycie egzoplanet , które nie przechodzą na tle tarczy gwiazdy powodując tranzyt a nawet takich , których nie można wykryć używając metody pomiarów prędkości radialnych.
Po zablokowaniu światła gwiazdy będziemy w stanie obserwować planety a nawet egzoksiężyce i egzopierścienie.
Astronomowie szacują , że na jedną tranzytującą egzoplanetę może przypadać przypada jedna planeta , która znajduje się 3 razy bliżej Ziemi ale nie można jej dostrzec używając tranzytu.
Misja HabEx pozwoli nam na odkrycie takich planet a następnie na badanie egzoplanet za pomocą spektroskopii i fotometrii.
Spektroskopia pozwoli na badanie składu chemicznego atmosfer i powierzchni egzoplanet.
Fotometria umożliwi zbadania zmiany kolorów i jasności oraz zmiany pogody na planetach.
Bardziej szczegółowa analiza pozwoli na wykrycie oceanów, kontynentów, czap polarnych oraz chmur.
Symulowane badania wskazują , że kosmici używający okultera byliby w stanie stwierdzić , że na Ziemi są co najmniej dwa kontynenty, prawdopodobnie byliby w stanie zauważyć zmiany ich barw oraz zmiany pór roku a także zauważyliby występowanie czap lodowych.
Zaawansowana cywilizacja badając różne długości światła mogłaby zauważyć , że na kontynentach istnieje zjawisko czerwonej krawędzi, oznacza to , że czerwone światło jest silnie pochłaniane a widmo bliskiej poczerwieni odbijane, co wskazywałoby , że na powierzchni Ziemi występują organizmy fotosyntezujące.
Jeśli ich aparatura posiadałaby jeszcze większą czułość mogliby dostrzec sztuczne światła emitowane przez naszą cywilizację.
Należy tutaj zaznaczyć , że nie byłaby to obserwacja powierzchni egzoplanet taka o jakiej myślimy.
Warto wspomnieć o projekcie Hiperteleskopu zaproponowanym już w roku 1996 przez Prof. Labeyrie'go.
Sam projekt byłby znacznie bardziej skomplikowany niż anulowane misje Darwin czy Terrestrial Planet Finder.
Docelowy interferometr optyczny miałby mieć rozmiary wielokrotnie większe od Ziemi rzędu tysięcy a jeśli technika by na to pozwoliła nawet milionów kilometrów umożliwiając szczegółową obserwację powierzchni egzoplanet a także innych gwiazd.
Należy jednak wskazać , że na razie jest to projekt bardzo utopijny więc wróćmy do misji HabEx.
Okulter posiada wiele zalet ale również ograniczenia ponieważ umożliwia w danym czasie na obserwację tylko jednego układu planetarnego.
Zajęcie dogodnej pozycji do obserwacji może potrwać nawet 2 tygodnie , więc HabEx byłby wyposażony także w koronograf , który pomagałby poszukując planet , które zostały następnie dokładniej zbadane przez okulter.
Misję HabEx planuje się wyposażyć raczej w kilka okulterów zamiast jednego co pozwoli usprawnić cały proces obserwacji.
Zarówno teleskop jak i okulter mają być przystosowane do tankowania w kosmosie.
Dzięki misji HabEx będziemy mogli badać egzoplanety w sposób wcześniej niedostępny i dostrzec również takie egzoplanety , które obecnie są po za naszym zasięgiem. (Krzysztof Badoń / Facebook - cytat za jego zgodą ).

Siema
Wszystkie wszechświaty są wieczne
Załączniki
Starshade czyli okulter umożliwi zbadanie małych planet: exoplanets-nasa-gov.translate.jpg
Awatar użytkownika
 
Posty: 6171
Rejestracja: 25 Gru 2017, 01:12
Miejscowość: Wrocław

 

Użytkownicy przeglądający to forum: Brak zarejestrowanych użytkowników oraz 19 gości

AstroChat

Wejdź na chat