Канадское космическое агентство представило идею новой космической миссии, направленной на поиск экзопланет. Проект носит название POET, что является аббревиатурой от Photometric Observations of Exoplanet Transits (фотометрические наблюдения транзитов экзопланет). В рамках этого проекта планируется создание микроспутника, предназначенного для обнаружения планет, сопоставимых по размеру с Землей, обращающихся вокруг небольших и холодных звезд. Этот проект уже включен в число приоритетных миссий в десятилетнем плане страны на период с 2020 по 2030 год, и при положительном решении вопрос запуска может быть рассмотрен в конце 2029 года.
Разработка проекта POET приходится на время повышенного внимания к исследованию экзопланет. На текущий момент ученые зафиксировали почти 6300 экзопланет, причем более 200 из них обладают каменистой структурой, аналогичной земной. Однако поиск небольших планет все еще представляет собой непростую задачу, особенно в системах, вращающихся вокруг звезд, схожих с нашим Солнцем. Телескоп PLATO Европейского космического агентства, запуск которого запланирован на январь 2027 года, специально создан для поиска планет, подобных Земле, у звезд, подобных нашему Солнцу.
Миссия POET, в свою очередь, будет нацелена на изучение другого типа звезд – ультрахолодных карликов. Эти звезды меньше и значительно слабее Солнца; к ним относятся карлики спектральных классов K и M, а также коричневые карлики – объекты, находящиеся между планетами-гигантами и звездами. Суть проекта заключается в использовании небольших размеров этих звезд: когда планета проходит перед их диском, наблюдаемое снижение яркости становится гораздо более выраженным, чем в случае с более крупными светилами. Это, в свою очередь, облегчает обнаружение даже небольших планет, сопоставимых с Землей.
Проект POET унаследует традиции канадских малых космических аппаратов MOST (запущен в 2003 году) и NEOSSat (запущен в 2013 году). Предыдущие миссии также использовали телескопы диаметром 15 сантиметров и осуществляли наблюдения главным образом в видимом диапазоне. POET обеспечит значительный прогресс благодаря зеркалу диаметром 20 сантиметров и возможностью наблюдений в широком спектре – от ближнего ультрафиолета до инфракрасной области. Расширение спектральных возможностей критически важно для получения более полных данных о наблюдаемых звездах и повышения достоверности обнаружения планет. Для поиска экзопланет будет применяться транзитный метод: спутник будет непрерывно отслеживать изменения яркости звезд, выявляя небольшие, повторяющиеся уменьшения светимости, указывающие на прохождение планеты перед диском звезды.
Для подтверждения целей миссии исследовательская группа подготовила предварительный каталог, содержащий более 7200 ультрахолодных карликов. В результате тщательного отбора, в процессе которого были отсеяны слишком сложные и слишком яркие звездные системы, перечень был уменьшен до немногим более 3000 звезд, расположенных в пределах около 326 световых лет от нашей планеты. Эти объекты станут приоритетными для проведения наблюдений. Финансирование миссии, в случае одобрения, будет предоставлено Канадским фондом инноваций, Канадским космическим агентством и Канадским национальным исследовательским советом.
Перед космическим аппаратом POET определены две ключевые задачи. В первую очередь, необходимо провести анализ атмосфер уже существующих экзопланет, в особенности суперземель, посредством наблюдений в различных спектральных диапазонах. Это позволит более эффективно выделять сигнал, исходящий от планеты, и уменьшать влияние родительского светила. Во вторую очередь, требуется параллельно осуществлять поиск новых каменистых планет, схожих с Землей и потенциально подходящих для поддержания жизни, в окрестностях ближайших ультрахолодных карликов. Результаты проведенных расчетов свидетельствуют о том, что миссия сможет выявить планеты, размеры которых варьируются от одного до двух с половиной земных, с периодами обращения от 7 до 50 дней. Всего, уже определено от 100 до 300 звездных систем, представляющих наибольший интерес для годовой исследовательской миссии.
Концепция зоны обитаемости вызывает значительный интерес. Для ультрахолодных карликов эта область располагается гораздо ближе к звезде, чем в нашей Солнечной системе. В результате планеты совершают полный оборот всего за несколько дней, а транзиты повторяются очень часто, что существенно облегчает их подтверждение. Подтверждение существования некоторых из этих миров позволит сделать их приоритетными объектами для более детального изучения. Такие инструменты, как космический телескоп Джеймс Уэбб или планируемые будущие миссии, смогут провести анализ их атмосфер на предмет наличия определенных химических признаков, которые помогут определить, существуют ли там условия, подходящие для возникновения жизни.