Римский коронограф – это революционный инструмент, который будет служить технологической демонстрацией для проверки новых инструментов, способных заблокировать свет звезд, чтобы обнаружить планеты, скрытые их блеском.
Коронограф установят на космическом телескопе Нэнси Грейс Роман, запуск которого запланирован на май 2027 года. За прошедшую неделю завершились испытания прибора, в том числе полная проверка его способности блокировать свет звезд.
После этого прибор Roman Coronagraph Instrument отправили из JPL в Калифорнии в Центр космических полетов имени Годдарда в штате Мэриленд, где его соединили с другими частями космической обсерватории.
Беспрецедентный инструмент
Свет от звезды, попадая в коронограф, подвергается воздействию небольших круговых заслонов, называемых масками. Маски блокируют свет звезды подобно тому, как Луна блокирует свет Солнца во время полного солнечного затмения. В результате становятся более заметными более слабые объекты, расположенные рядом с звездой.
Космолеты уже оборудованы коронографами с масками для блокирования большей части света звезд. Это позволяет наблюдать орбитальные миры. Однако эти приборы в основном способны обнаружить большие планеты или те, что находятся далеко от звезды; найти миры, подобные Земле по размеру и положению, им не удаётся.
Планета наша из другой звездной системы выглядела бы примерно в десять миллиардов раз тусклее Солнца, к которому находится очень близко. Попытка сфотографировать Землю напрямую была бы подобна попытке разглядеть пятнышко биолюминесцентной водоросли рядом с маяком на расстоянии пять тысяч километров. При использовании предыдущих технологий коронографии даже свечение замаскированной звезды полностью перекрывает свечение планеты, подобной Земле.
Прибор Roman Coronagraph Instrument продемонстрирует технику удаления нежелательного звездного света, превосходящую предыдущие космические коронографы, благодаря использованию нескольких движущихся частей. Благодаря им этот прибор станет первым «активным» коронографом, летающим в космосе.
Инженеры назвали самый полный тест, проведённый на аппарате Roman Coronagraph Instrument, «рытьем темной дыры». Для его проведения команда поместила коронограф в герметичную камеру, предназначенную для имитации холодного, темного вакуума космоса. С помощью специальных лазеров и оптики воспроизвели свет звезды таким образом, как его видят из космоса.
В процессе тестирования камера коронографа отобразила область, напоминающую пончик, вокруг центральной звезды, которая затемняется по мере перенаправления starlight командой в сторону от нее (отсюда и прозвище). В космосе экзопланета в этой темной области будет постепенно проявляться, пока прибор не выполнит свою работу с помощью изменяемых зеркал.
Тестирование выявило, что при наибольшей мощности прибор Roman Coronagraph Instrument способен получить изображение экзопланеты, подобной Юпитеру, вокруг звезды, аналогичной Солнцу: большой холодной планеты за пределами области обитаемости звезды.
Прямое фотографирование внесолнечных планет
За тридцать лет обнаружили и подтвердили существование более пяти тысяч планет вокруг других звезд, но большинство из них нашли косвенным путем: предположили их наличие по влиянию на родительскую звезду. Прямо сфотографировали менее семидесяти таких планет.
Фотографируемые планеты отличаются от Земли. Большинство из них значительно больше, горячее и удалены от своих звезд.
Для прямого визуального наблюдения экзопланет, подобных Земле, необходимы промежуточные шаги, одним из которых является прибор Roman Coronagraph Instrument. Полученные НАСА данные помогут разработать инструменты будущего, которые могут быть использованы в концепции миссии Habitable Worlds Observatory, направленной на фотографирование не менее 25 землеподобных планет.