Жаңа NASA ғарыштық телескобының айна технологиялары Юпитер сияқты планеталарды ашуға мүмкіндік береді

NASA-ның Nancy Grace Roman ғарыштық телескобы іске қосылар сәтте астрономияда жарықты жою әдісінің жаңа дәуірін ашады. Бұл телескоп алғаш рет ғарышқа бағытталған «белсенді» коронографты орнатады, ол жұлдыздың жарығын фотоға түсіру кезінде тиімді түрде өшіреді. Мұның нәтижесінде ғалымдар біздің күн жүйеміздегі планеталарға ұқсас басқа жұлдыздардың айналасындағы планеталардың алғашқы кескіндерін ала алады. Бұл технология болашақта Жерге ұқсас әлемдерді тікелей көріп, олардың суретін түсіру жолын ашуы ықтимал.

Кіріспе

Ғарыштық зерттеулердің аса маңызды бөліктерінің бірі — жұлдыздардың айналасындағы планеталарды анықтау және сипаттау. Бұрынғы телескоптар мұны жарықтың ашықтығы мен жұлдыздың жанында жасырынып қалған объектілердің әлсіз жарық сәулелері арасындағы айырмашылықты ажырата алмайтындықтан шектеген. Nancy Grace Roman телескобы осы мәселені шешуге бағытталған жаңа технологиялардың арқасында астрономияда үлкен серпіліс жасаймыз деп күтілуде.

Тегене технологиясының негізі

Roman телескобының негізгі ерекшелігі — екі айнадан тұратын деформаланатын жүйе. Әр айна шағын өлшемдегі 48х48 шаршыдан тұратын миниатюрлі пистондар жиынтығын қамтиды. Электрлік қысымды реттеу арқылы әр пистон айна бетінің белгілі бір ауданын микроскопиялық деңгейде өзгерте алады. Бұл жарықтың толқындық формасын үнемі бақылап, қажет емес жарықты жаңаша бағыттап, оны жоюға мүмкіндік береді. Нәтижесінде жұлдыздың көзі жойылып, оның айналасындағы әлсіз жарық көздері — планеталар анық байқалады. Бұл процесс дыбыс жою құлаққаптарына ұқсас әдіспен басқарылатын жарықты бақылау болып табылады.

Қосымша ретінде, телескоптағы маскалар мен «кремнийлік шөп» деп аталатын беткі құрылымдар да жұлдыздың шамадан тыс жарығын жұтып, фотондардың басқа оптикаға шашырауын азайтады. Яғни, жарықтың телескоп ішіндегі қайталанатын жарқылдары мәнсіздендіріліп, нақты планетадан келетін сәуле анықталады.

Ғарыштық зерттеулердегі контекст пен мысалдар

Дәстүрлі ғарыштық телескоптардың, мысалы, Hubble және James Webb сияқты құрылғылардың коронографтары жұлдыз жарығын тоқтату үшін стационарлық жүйелерді қолданады. Бұл әдіс кейбір жағдайда тиімді болғанымен, жарықтың төңіректен шашырауы толық жойылмай, төмен жарық көздерін көруге кедергі жасайды. Roman телескобы бұл шектеуді белсенді айна жүйесі арқылы еңсереді.

Қазіргіге дейін ғалымдар көбінесе жан-жақта орналасқан, массасы Юпитерден бірнеше есе үлкен, жарықты қызғаннан соң шашыратын жас үлкен планеталарды зерттеді. Олар жұлдыздан алыстағы инфрақызыл сәулелерін қадағалап анықталатындықтан салыстырмалы түрде қолжетімді болды. Ал Nancy Grace Roman планетаны жұлдыздан тікелей көріп, салқын әрі үлкен газ алыптары сияқты ересек Юпитерлерді зерттеуге мүмкіндік береді. Бұған дейін планеталардың жұлдызға гравитациялық әсері арқылы айқындалғанымен, бұл телескоп планетаның өзі шағатын жарығын тікелей тіркейді.

Практикалық маңызы мен қолданылуы

Roman телескобы планеталарды тікелей фотоға түсіргенде деректердің көп көлемін береді, бұл ғалымдарға атмосфералық құрам мен химиялық ерекшеліктерді талдауға жол ашады. Мысалы, планетаның жарық спектрі арқылы атмосферасының құрамын, мүмкін болатын тіршілік ортасын зерттеу мүмкіндігі пайда болады. Тікелей бақылау атмосфералық газдардың, олардың толқын ұзындықтарындағы өзгерістерін анықтап, экзопланеталарды толық зерттеуге мүмкіндік береді.

Бұл технология NASA-ның болашақтағы Habitable Worlds Observatory миссиясына негіз құра алады, ол Жерге өте ұқсас шамамен 10 миллиард есе жарқыраған жұлдыздардың жанындағы планеталарды ажырата алады. Осылайша, бұл телескоп астрономияда тұңғыш рет планеталар мен олардың жұлдыздарының жарықтарын осыншалықты нақты бөлшектеуге ықпал етеді.

Қорытынды

Nancy Grace Roman ғарыштық телескобының жаңа формалашқан айна технологиялары астрономияда тікелей планеталарды көру мен зерттеудің мүмкіндігін кеңейтеді. Бұл құрал ғарышқа және басқа жұлдыздар жүйесіне қатысты бұрынғы болжамдарды дәлелдеумен бірге экзопланеталардың сипаттамаларын анықтауда нақты деректер береді. Осылайша, телескоп және оның коронографы астрономдар үшін ғаламдағы өмір іздеуде маңызды әрі өмірлік қадам болып табылады.

TAGS: экзопланеталар, ғарыштық телескоп, коронограф, астрономия, NASA, жарық жою, Nancy Grace Roman

Дереккөз: MIT Technology Review