V posledních několika desetiletích byly objeveny tisíce exoplanet v sousedních hvězdných systémech. Ve skutečnosti k 1. říjnu 2017 je přibližně 3 671 exoplanety byly potvrzeny v 2 751 systémech, přičemž 616 systémů má více než jednu planetu. Bohužel, velká většina z nich byla detekována pomocí nepřímých prostředků, od gravitačních mikrolenzů po tranzitní fotometrii a metodu radiální rychlosti.
A co víc, tyto planety jsme nebyli schopni studovat zblízka, protože potřebné nástroje dosud neexistují. Projekt Blue, konsorcium vědců, univerzit a institucí, to chce změnit. Nedávno zahájili prostřednictvím Indiegogo kampaň crowdfundingu, která měla financovat vývoj kosmického dalekohledu, který začne hledat exoplanety v systému Alpha Centauri do roku 2021.
Project Blue je vedle svých obchodních a akademických partnerů společným úsilím mezi BoldlyGo Institute, Mission Centaur, SETI Institute a University of Massachusetts Lowell. Řídí jej Vědecký a technologický poradní výbor (STAC) složený z vědeckých a technologických odborníků, kteří se věnují průzkumu vesmíru a hledání života v našem vesmíru.
V zájmu dosažení cíle přímého studia exoplanet se projekt Blue snaží využít nedávné změny ve výzkumu vesmíru, které zahrnují zdokonalené nástroje a metodiku, míru, v níž byl exoplanet objeven v posledních letech, a zvýšenou spolupráci mezi soukromým a veřejným sektorem. Jak vysvětlil prezident a generální ředitel SETI Institute Bill v nedávném prohlášení pro tisk SETI:
„Projekt Blue staví na nedávném výzkumu a snaží se ukázat, že Země není sama ve vesmíru jako planeta schopná podporovat život, a nebylo by úžasné vidět takovou planetu v našem nejbližším sousedním hvězdném systému? To je základní důvod, který hledáme. “
Jak bylo uvedeno, prakticky všechny objevy exoplanet, které byly učiněny v posledních několika desetiletích, byly provedeny pomocí nepřímých metod - nejoblíbenější z nich je tranzitní fotometrie. Tato metoda je to, co Kepler a K2 mise se spoléhaly na detekci celkem 5 017 kandidátů na exoplanety a na potvrzení existence 2 770 exoplanet (z nichž 30 bylo nalezeno na oběžné dráze v obytné zóně jejich hvězdy).
Tato metoda spočívá v tom, že astronomové sledují vzdálené hvězdy na periodické poklesy jasu, které jsou způsobeny planetou přecházející před hvězdu. Měřením těchto poklesů jsou vědci schopni určit velikost planet v tomto systému. Další populární technika je metoda radiální rychlosti (nebo Dopplerova metoda), která měří změny polohy hvězdy vzhledem k pozorovateli, aby určila, jak masivní je její systém planet.
Tyto a další metody (samotné nebo v kombinaci) umožnily uskutečnit mnoho objevů. Dosud však nebyly přímo zobrazeny žádné exoplanety, což je způsobeno rušivým účinkem hvězd na optické přístroje. Astronomové v zásadě nebyli schopni spatřit odrazené světlo z atmosféry exoplanety, protože světlo přicházející z hvězdy je až deset miliardkrát jasnější.
Výzvou se tedy stalo, jak pokračovat v blokování tohoto světla, takže samotné planety mohou být viditelné. Jedním z navrhovaných řešení tohoto problému je koncept NASA Starshade, obrovská kosmická struktura, která by byla rozmístěna na oběžné dráze vedle kosmického dalekohledu (nejpravděpodobněji James Webb Space Telescope). Jakmile na oběžné dráze, tato struktura by rozvinula své květinové květy, aby blokovaly oslnění vzdálených hvězd, což by JWST a dalším nástrojům umožňovalo přímý obraz exoplanet.
Ale protože Alpha Centauri je binární systém (nebo trinární, pokud počítáte Proxima Centauri), možnost přímého zobrazování planet kolem nich je ještě složitější. Aby se to vyřešilo, projekt Blue vyvinul plány pro dalekohled, který bude schopen potlačit světlo jak z Alpha Centauri A, tak B, a současně pořizovat snímky všech planet, které je obíhají. Specializovaný systém potlačení hvězdného světla se skládá ze tří komponent.
Za prvé, existuje koronograf, nástroj, který bude spoléhat na více technik blokování hvězdného světla. Za druhé je zde deformovatelné zrcadlo, čidla vlnoplochy nízkého řádu a algoritmy softwarového řízení, které budou manipulovat se vstupním světlem. A konečně, existuje metoda post-processingu známá jako Orbitální diferenciální zobrazení (ODI), která umožní vědci Project Blue zvýšit kontrast pořízených snímků.
Vzhledem k jeho blízkosti k Zemi je systém Alpha Centauri přirozenou volbou pro provádění takového projektu. V roce 2012 byl vyhlášen kandidát na exoplanetu - Alpha Centauri Bb. V roce 2015 však další analýza ukázala, že detekovaný signál byl v datech artefaktem. V březnu 2015 byla vyhlášena druhá možná exoplaneta (Alpha Centauri Bc), ale její existence se také zpochybnila.
S nástrojem, který je schopen přímo zobrazovat tento systém, lze konečně potvrdit (nebo vyloučit) existenci všech exoplanet. Jak Franck Marchis - vedoucí planetární astronom v institutu SETI a vedoucí projektu Blue Science Operation Lead - řekl o projektu:
„Projekt Blue je ambiciózní vesmírná mise, která má odpovědět na základní otázku, ale překvapivě existuje technologie shromažďování obrazu„ bledě modré tečky “kolem hvězd Alpha Centauri. Technologie, kterou použijeme k detekci planety 1 až 10 miliardkrát slabší než její hvězda, byla v laboratoři rozsáhle testována a nyní jsme připraveni s tímto nástrojem navrhnout kosmický dalekohled. ““
Pokud projekt Blue splní své cíle crowdfundingu, organizace hodlá do roku 2021 nasadit dalekohled na orbitu blízkou Zemi (NEO). Dalekohled pak stráví příští dva roky pozorováním systému Alpha Centauri pomocí koronografické kamery. Všichni řekli, že mezi vývojem nástroje a koncem jeho pozorovací kampaně bude mise trvat šest let, což je relativně krátká cesta pro astronomickou misi.
Potenciální návratnost této mise by však byla neuvěřitelně hluboká. Přímým zobrazením jiné planety v našem nejbližším hvězdném systému mohl projekt Blue shromáždit životně důležitá data, která by naznačovala, zda jsou nějaké planety obyvatelné. Po celá léta se astronomové pokoušejí dozvědět se více o potenciální návaznosti exoplanet zkoumáním spektrálních dat produkovaných světlem procházejícím jejich atmosférou.
Tento proces byl však omezen na obrovské plynové obry, které obíhají blízko svých mateřských hvězd (tj. „Super-Jupitery“). Přestože byly navrženy různé modely, které omezují atmosféru skalních planet, které obíhají v obývatelné zóně hvězdy, žádná z nich nebyla studována přímo. Proto, pokud by se měl ukázat jako úspěšný, projekt Blue by umožnil některé z největších vědeckých poznatků v historii.
Navíc by to poskytlo informace, které by mohly vést dlouhou cestu k informování budoucí mise do Alpha Centauri, jako je Průlomová hvězdná snímek. Tato navrhovaná mise vyžaduje použití velkého laserového pole k pohonu nanočlánku poháněného světelným křídel až do relativistických rychlostí (20% rychlosti světla). Při této rychlosti by plavidlo dosáhlo Alpha Centauri během 20 let a bylo by schopné přenášet data zpět pomocí řady malých kamer, senzorů a antén.
Jak název napovídá, Project Blue doufá, že zachytí první snímky „bledě modré tečky“, která obíhá kolem jiné hvězdy. Toto je odkaz na fotografii Země, která byla pořízena Voyager 1 sonda 19. února 1990 poté, co sonda dokončila svou primární misi a připravovala se na opuštění Sluneční soustavy. Fotografie byly pořízeny na žádost slavného astronoma a vědeckého komunikátora Carla Sagana.
Při pohledu na fotografie Sagan skvěle řekla: „Podívej se znovu na tu tečku. To je tady. To je doma. To jsme my. Na tom každý, koho milujete, každý, koho znáte, každého, koho jste kdy slyšeli, každá lidská bytost, která kdy byla, žil svůj život. “ Poté se jméno „Bledě modrá tečka“ stalo synonymem pro Zemi a zachytilo smysl úcty a divilo se, že Voyage 1 fotografie vyvolaly.
V nedávné době byly další mise typu „Bledě modrá tečka“ zachyceny misemi jako je Cassini orbiter. Při fotografování Saturn a jeho systému prstenů v létě 2013, Cassini podařilo zachytit obrázky, které ukazují Zemi na pozadí. Vzhledem k vzdálenosti se Země opět objevila jako malý světelný bod proti temnotě vesmíru.
Tato nízkonákladová mise se kromě spoléhání na crowdfunding a účast více neziskových organizací snaží vydělávat i na rostoucím trendu v průzkumu vesmíru, což je otevřená účast a spolupráce mezi vědeckými institucemi a občanskými vědci. To je jeden z hlavních účelů projektu Blue, který má za cíl zapojit veřejnost a poučit je o významu průzkumu vesmíru.
Jak Jon Morse, generální ředitel institutu BoldlyGo, vysvětlil:
„Budoucnost vesmírného průzkumu má neomezený potenciál odpovídat na hluboké otázky o naší existenci a osudu. Vesmírná věda je základním kamenem pro vyšetřování takových otázek. Projekt Blue se snaží zapojit globální komunitu do mise, která má hledat obyvatelné planety a život mimo Zemi. “
V okamžiku zveřejnění tohoto článku se projektu Blue podařilo získat 125 561 USD z jejich cíle 175 000 USD. Pro zájemce o podporu tohoto projektu zůstane kampaň Indiegogo Project Blue otevřená dalších 11 dní. Nezapomeňte si také prohlédnout jejich propagační video:
