تحتاج التلسكوبات الفضائية المصممة لمراقبة الكواكب البعيدة أن تكون قوية ، ولكنها تحتاج أيضًا إلى طريقة ما لحجب الضوء من النجم الأم ، والتي تغسل تمامًا أي أجسام باهتة تدور حولها. عندئذٍ ، سيكون التلسكوب الفضائي الذي يتبع الظل بآلاف الكيلومترات قادرًا على رؤية أجسام أكثر خفوتًا تحيط بالنجم.
يمكن استخدام درع فضائي عملاق على شكل ديزي لحجب ضوء النجوم المزعج والسماح لعلماء الفلك باستخدام تلسكوب مداري إلى الصفر في الكواكب الشبيهة بالأرض في أنظمة شمسية أخرى ، وفقًا لجامعة كولورادو في دراسة بولدر.
وقال أستاذ CU-Boulder Webster Cash ، إن "ستارشيد" البلاستيكي الرقيق سيسمح للتلسكوب الذي يتخلف وراءه آلاف الأميال أن يصور ضوءًا من كواكب بعيدة تتطاير بتلات عملاقة دون أن يغمرها ضوء من النجوم الأم. وقال إنه يمكن للباحثين بعد ذلك تحديد السمات الكوكبية مثل المحيطات والقارات والقبعات القطبية والبنوك السحابية وحتى اكتشاف المؤشرات الحيوية مثل الميثان والأكسجين والمياه إذا كانت موجودة.
قال كاش: "نعتقد أن هذا مفهوم مقنع ، خاصة لأنه يمكن بناؤه اليوم باستخدام التكنولوجيا الحالية". "سنكون قادرين على دراسة الكواكب الشبيهة بالأرض على بعد عشرات تريليونات الأميال وتحليل كيميائي الغلاف الجوي بحثًا عن علامات الحياة".
ظهرت ورقة حول موضوع النقدية على غلاف 6 يوليو من الطبيعة. تتضمن الورقة حلولاً رياضية للتحديات البصرية مثل انحناء الضوء وتناثره بين الظل النجمي اللطيف الذي يبلغ قطره 50 ياردة والتلسكوب الفضائي ، والذي قد يدور بالترادف على بعد 15000 ميل تقريبًا.
وقال كاش إن العلماء سيطلقون التلسكوب ومظلة النجوم معًا في مدار يقع على بعد مليون ميل تقريبًا من الأرض ، ثم يكشفان عن بُعد مظلل النجوم ويستخدمان الدفعات الصغيرة لتحريكه إلى خطوط رؤية النجوم القريبة التي يعتقد أنها تحتوي على كواكب. سيتم تشغيل الدفعات بشكل متقطع لإبقاء ظل النجوم ثابتًا أثناء ملاحظات الكواكب ، والتي ستظهر على شكل بقع مشرقة.
قال كاش ، مدير مركز CU-Boulder للفيزياء الفلكية وعلم الفلك الفضائي: "فكر في لاعب خارجي يمسك بيد واحدة لحجب ضوء الشمس وهو يتتبع الكرة الطائرة". "سنستخدم ظل النجوم كيد عملاق لقمع الضوء المنبعث من نجم مركزي بعامل يبلغ حوالي 10 مليارات."
وقال كاش إن المفهوم الجديد يمكن استخدامه لرسم خرائط للأنظمة الكوكبية حول النجوم البعيدة واكتشاف الكواكب الصغيرة مثل قمر الأرض. في السنوات الأخيرة ، تم اكتشاف أكثر من 175 كواكب تدور حول نجوم أخرى.
تم اختيار تصميم كاش ، الذي أطلق عليه اسم New Worlds Observer ، للحصول على دفعة تمويل بقيمة 400،000 دولار أمريكي في أكتوبر الماضي من قبل معهد ناسا للمفاهيم المتقدمة بعد اختياره للدراسة الأولية في عام 2004. ويضم الفريق باحثين من جامعة برينستون ، ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، و Ball Aerospace of Boulder. ، نورثروب غرومان كورب من لوس انجليس ومعهد كارنيجي في واشنطن العاصمة
قدم الفريق أيضًا عرضًا بقيمة 400 مليون دولار مع برنامج ديسكفري التابع لوكالة ناسا لإطلاق مظلة النجوم المستقلة للعمل بالتنسيق مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي. تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو مرصد بالأشعة تحت الحمراء من المقرر إطلاقه في عام 2013 ويعتبر خليفة تلسكوب هابل الفضائي.
وقال مارك كوشنر من الكواكب الخارجية بمركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ومختبر الفيزياء الفلكية النجمي ، إن المقترحات البديلة لتصوير الكواكب البعيدة تنطوي على قمع ضوء النجوم الأم بمجرد دخوله التلسكوب - وهو مشروع معقد يشبه روب غولدبرغ يتضمن مرايا متحركة وإلكترونيات نشطة. قال كوشنر ، وهو أيضًا عضو في فريق العلم في New Worlds Observer ، "على النقيض من ذلك ، هذا مفهوم بصري نظيف للغاية وبسيط ، وقد يكون الفكرة الواعدة حتى الآن حول كيفية تصوير جيراننا الذين يشبهون الأرض بشكل مباشر".
كتب كاش في مجلة Nature: "لأكثر من قرن ، تكهن كتاب الخيال العلمي بوجود كواكب شبيهة بالأرض حول النجوم القريبة". "إذا كانت موجودة بالفعل ، فإن استخدام غموض يمكن أن يعثر عليها خلال العقد القادم."
قد تشتمل النسخة الأكثر تقدمًا من New Worlds Imager على حلقة من التلسكوبات الموضوعة على القمر تحت أسطول من أقطاب النجوم المدارية التي من شأنها أن تسمح للعلماء بتصوير كواكب بعيدة تشبه الأرض ، وتكهن النقدية. "هناك القليل من باك روجرز في مفهوم New Worlds Imager ، لكن البحث عن أراض جديدة ورسم خرائط لها هو شيء يبدو أنه يتعمق في نفسية الإنسان."
المصدر الأصلي: UCB News Release
