Китай планирует запустить в 2028 году обсерваторию по исследованию экзопланет с целью совершить прорывное обнаружение потенциальной второй Земли.
С 1995 года было обнаружено около 5000 экзопланет, однако в обитаемых зонах звезд, подобных Солнцу, не обнаружено ни одной планеты размером с Землю.
Проект «Земля 2.0» (ET), предложенный Шанхайской астрономической обсерваторией при Китайской академии наук (CAS), предполагает использование шести широкоугольных оптических телескопов с апертурой 28 сантиметров для наблюдения за примерно 2 миллионами звезд в звездном поле миссии «Кеплер» и других, более крупных близлежащих регионах, непрерывно отслеживая транзиты так называемых экзоземель в течение четырех лет.
Согласно новой статье, опубликованной в китайском журнале «Китайская космическая наука», запуск миссии теперь запланирован на 2028 год.
Космический аппарат будет запущен в точку Лагранжа 2 системы Солнце-Земля — ту же гравитационно-устойчивую область космоса, что и космический телескоп Джеймса Уэбба , — что обеспечит стабильную орбиту, постоянный обзор дальнего космоса и снижение помех со стороны Земли.
Там оптимизированные транзитные телескопы ET обеспечат высокую фотометрическую точность — точность и последовательность, с которой телескопы могут измерять яркость звезд, — что позволит обнаруживать небольшие каменистые планеты, ранее выходившие за рамки таких миссий, как обсерватория экзопланет НАСА «Кеплер».
Хотя планеты, подобные Земле, были обнаружены, они были обнаружены на относительно коротких орбитах вокруг довольно ярких звезд или красных карликов малой массы, которые испускают сильное излучение. ET сможет смотреть на свои целевые участки неба в течение длительных периодов. Это увеличенное время наблюдения позволит ему обнаруживать планеты с более длинными орбитальными периодами в обитаемых зонах вокруг звезд, подобных Солнцу, и, таким образом, потенциально улавливать сигналы экзоземель.
Ключевые вопросы
Миссия будет сосредоточена на трех ключевых вопросах: распространенность экзоземель в галактике, образование и эволюция планет земного типа и происхождение свободно плавающих планет.
По словам Джесси Кристиансен, главного научного сотрудника Института экзопланетологии НАСА в Калифорнийском технологическом институте/IPAC, миссия имеет все шансы внести значительный вклад в поиск экзоземель.
«Учитывая наши улучшенные знания о частоте появления планет земного типа, команда ET смогла разработать обзор, который с гораздо большей вероятностью обнаружит эти планеты, чем Kepler или PLATO [Европейского космического агентства].
«В первую очередь это касается гораздо более крупного звездного образца, на котором миссия получит высокоточную фотометрию, необходимую для обнаружения Земли, достигаемую как за счет большего поля зрения, чем у Kepler, так и высокой точности до более слабых звездных величин», — сказал Кристиансен SpaceNews .
Вопрос о планетах-изгоях будет изучаться с помощью 35-сантиметрового микролинзового телескопа. Этот инструмент будет изучать около 30 миллионов звезд в Галактическом балдже, чтобы обнаружить события микролинзирования, вызванные свободно плавающими или «блуждающими» планетами. Эти события происходят, когда планеты производят эффекты гравитационного линзирования на свет фоновых звезд, улавливаемые путем наблюдения характерных аномалий в кривой яркости звезды. Надежда состоит в том, чтобы найти «блуждающую Землю», свободно плавающую среди звезд в пустоте глубокого космоса.
Технический прогресс, влияние на исследования
Согласно статье, прогресс в ET идет хорошо. В ней описывается передовой прогресс в ключевых технологиях для миссии, включая детектор CMOS для фотометрической точности, стабильности спутника и терморегулирования. Все они почти готовы к полету.
Достигнув точки L2 Солнца-Земли и полностью заработав, ET сможет приступить к выполнению передовых задач по поиску экзоземель, чего в противном случае могло бы произойти лишь через некоторое время.
«В настоящее время единственная запланированная на следующее десятилетие миссия, которая может обнаружить планеты, похожие на Землю, — это космический телескоп НАСА «Нэнси Грейс Роман», и он будет обнаруживать их только с помощью микролинзирования — мимолетного измерения далекого сигнала, который быстро исчезает и больше не появляется. Эти планеты будут полезны для статистического понимания пригодной для жизни недвижимости галактики, но не будут представлять собой ценные отдельные планеты, которые мы хотим подробно охарактеризовать с помощью других телескопов».
Ожидается, что космический телескоп «Рим» будет запущен в 2027 году.
«Кроме того, следующая флагманская миссия NASA, Обсерватория обитаемых миров (HWO), появится через 20 с лишним лет. Если ET будет профинансирован и полетит в следующем десятилетии, он сможет обнаружить близлежащие, характеризуемые обитаемые планеты на десятилетие раньше, чем планировалось».
Миссия не только обещает обнаружить экзопланеты-кандидаты, но и позволит проводить дальнейшие наблюдения за такими кандидатами для выявления дополнительных характеристик.
ET будет сотрудничать с китайским наземным оптическим телескопом LAMOST для проведения спектральных наблюдений объектов наблюдения, а также с другими группами и обсерваториями по всему миру и в космосе.
Согласно статье, это приведет к точному измерению массы, плотности и состава атмосферы любого кандидата на экзоземлю, что будет способствовать глубокому изучению характеристик обитаемости.
«Изменение правил игры»
Директор Национального центра космических наук (NSSC) при CAS Ван Чи в апреле сообщил, что миссия ET была выбрана из области астрономических исследований и миссий по исследованию космоса. Лунная астрономия дальней стороны, экстремальная космическая физика, солнечная обсерватория и миссии по гравитационным волнам также были одобрены.
Каждая из выбранных миссий стремится расширить границы знаний. И ET может стать переломным моментом, по словам Кристиансена.
«Мы долго охотились за Землей 2.0 и до сих пор застревали на каждом перекрестке», — говорит Кристиансен. «Если инопланетяне смогут наконец-то надежно найти каменистую планету в обитаемой зоне звезды, похожей на Солнце, это будет невероятным достижением.
«Если это планета, которую мы сможем изучать с помощью других телескопов, таких как JWST или, в будущем, HWO, это изменит ситуацию».
Источник: spacenews.com
