НАСА финансирует прорывную космическую катастрофу для обнаружения очень близких экзоземель
Художественная визуализация технологии DICER.
RPI Прорывная новая технология поиска планет, которая в настоящее время изучается в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), может буквально обнаруживать, а затем искать биосигнатуры каждой Земли 2.0 в радиусе тридцати световых лет от нашей Солнечной системы. Известный как DICER (Diffractive Interfero Coronagraph Exoplanet Resolver), ключ к революционным средствам этого исследования NIAC для обнаружения этих планет заключается в том, что в отличие от обычных оптических космических телескопов, которые используют изогнутые, хорошо отполированные зеркала для сбора звездного света, эта миссия будет использовать плоские наборы так называемых дифракционных решеток. Эти решетки будут действовать как суперпризмы, перенаправляя падающий на них звездный свет на меньшие изогнутые зеркала. Это не только значительно уменьшит вес инфракрасного телескопа, но и сделает такую миссию экзопланеты с высоким разрешением экономически эффективной. «У нас есть базовый проект, в котором используются три набора из двух решеток», — сообщила мне по электронной почте Хайди Джо Ньюберг, астрофизик из Политехнического института Ренсселера в Трое, штат Нью-Йорк, и руководитель проекта DICER. Каждый набор из двух 10-метровых решеток может обнаруживать свет в небольшой части спектра излучения экзопланеты, говорит Ньюберг, получатель стипендии NIAC «Фаза I» в размере 175 000 долларов. Точно совместив эти решетки, обсерватория достигла бы разрешения, эквивалентного 20-метровому оптическому космическому телескопу. Эта новая технология DICER точно не даст красивых изображений планет, которые она может обнаружить. Но это должно позволить Ньюбергу и его коллегам собрать достаточно спектров, чтобы обнаружить экзоземли в обитаемой зоне звезды. В настоящее время это определяется как место, где планета может поддерживать жидкую воду на своей поверхности. Коронограф миссии позволил бы эти обнаружения, удалив весь звездный свет в центре поля зрения телескопа. Таким образом, любая земноподобная планета, находящаяся близко к звезде, действительно может быть обнаружена. 
Художественное изображение системы Тау Кита с ее планетарными компаньонами.
Пабло Карлос Будасси из Википедии. Если это первоначальное девятимесячное исследование увенчается успехом, команда может подать заявку на двухлетнее исследование фазы II стоимостью 600 000 долларов. Есть надежда, что эта миссия DICER стоимостью около 1 миллиарда долларов получит полное развитие в течение следующего десятилетия. В отличие от предыдущих методов поиска внесолнечных планет, DICER сможет находить и изучать планеты при любом наклоне, в том числе на орбитах лицом к лицу. И он был бы способен определить, есть ли на планете атмосфера, содержащая озон (O3), характерный признак кислорода. Обсерватория будет направлена к гравитационно-устойчивой точке Лагранжа 2 (L2) Солнца и Земли, расположенной примерно в миллионе миль от Земли. Он будет работать как минимум несколько лет, поскольку миссии потребуется достаточно времени, чтобы обнаружить планету, подобную нашей Земле, на орбите своей родительской звезды. Хотя планеты земного типа легче обнаружить вокруг меньших красных карликов (M), которые доминируют в соседней галактике, эта предлагаемая новая концепция миссии будет нацелена на так называемые звезды типа G и K, которые больше похожи на наше Солнце. По словам Ньюберга, звезды G и K являются долгоживущими и не имеют больших магнитных бурь, которые могли бы нарушить планету в обитаемой зоне, как это делают звезды M. Экзопланеты в обитаемой зоне M-звезд также с большей вероятностью будут заблокированы приливами (так что одна и та же сторона обращена к звезде-хозяину), что сделает погодные условия резкими, говорит она. Таким образом, звезды G и K могут быть приятным местом. По словам Ньюберга, K-звезды — самые тусклые из более стабильных звезд главной последовательности. Но Солнце — это звезда G, которая немного массивнее и ярче, чем звезда K, говорит она. И это единственная известная нам звезда, в которой есть разумная жизнь, — говорит Ньюберг. Вот почему мы разрабатываем DICER для поиска экзоземли вокруг звезд G и K, — говорит она. Тем не менее, перед командой стоит непростая задача. Подумайте о том, как сложно найти планету размером с Землю вокруг звезды, которая в миллионы или миллиарды раз ярче, говорит Ньюберг. Затем представьте, что крошечное количество света, дошедшего до нас с этой планеты, преобразуется в спектр, говорит она. 
Хайди Джо Ньюберг в обсерватории Хирша Политехнического института Ренсселера.
RPI/Mark McCarty Известно 62 звезды G и K, которые находятся в пределах 33 световых лет от Земли. Известно, что только на Тау Кита находится либо суперземля, либо мини-Нептун. Мы не знаем, сколько пригодных для жизни экзопланет найдет DICER; это может быть ноль или пятьдесят, говорит Ньюберг. Если мы найдем похожие на Землю экзопланеты, а затем найдем кислород, есть большая вероятность, что он был произведен жизнью, говорит она. По словам Ньюберга, такое открытие побудило бы другую миссию просто исследовать эту планету. Если мы найдем похожие на Землю экзопланеты и не найдем кислород, тогда все еще может существовать анаэробная жизнь, отмечает она.
Что касается запуска?
По словам Ньюберга, оптимистичная временная шкала — 2033 год с использованием ракеты Falcon Heavy.
Но на данном этапе концепция миссии сильно меняется.
Команда взвешивает варианты, чтобы максимизировать научность концепции, а также пытается упростить механическую систему космического корабля. Это процесс, который принимает во внимание то, что Ньюберг называет обычным компромиссом между временем, стоимостью и научной продуктивностью.
Первоочередной задачей миссии является просто найти эти скрытые экзоземли, а затем искать озон.
Озон — это биосигнатура, которую, по нашему мнению, будет проще всего найти, — говорит Ньюберг. Но мы также можем рассмотреть возможность поиска метана, углекислого газа и воды, говорит она.
