尋找能夠支持生命的遙遠類地行星需要的不僅僅是強大的望遠鏡,宇航局的一個項目探索太空傘和一些超級熟練的飛行如何導致科學突破。到目前為止,像宇航局開普勒這樣的任務已經(jīng)在恒星周圍所謂的宜居帶中發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星,在那里可能會發(fā)現(xiàn)有利于生命存在的條件。
然而,科學家們推測,這可能只是外面的一小部分,然而,更多的潛在候選人就在我們眼皮底下——但我們的儀器是看不見的。研究人員面臨的問題不僅僅是制造足夠強大的望遠鏡,而是改變我們識別系外行星的方式。
目前,這是一個相當?shù)图夹g的原理,應用了高科技設備。最常見的一種是凌日光度法,它尋找遙遠恒星在行星在其前面移動時光線變暗的跡象。那 - 連同其他方法,如多普勒光譜 - 只對相對靠近其恒星的系外行星有效。
如果我們想變得更有創(chuàng)意,加利福尼亞州帕薩迪納市噴氣推進實驗室的 NASA 工程師團隊建議,我們不僅需要在某些領域提升我們在太空中的視野,還需要在其他領域模糊它。NASA 系外行星探索計劃 (ExEP) 的一部分正在研究星光罩如何通過有效阻擋可能淹沒敏感儀器的明亮光線來改善事物。
正如 ExEP 團隊所設想的那樣,將部署兩個航天器并協(xié)調(diào)行動。第一個將有一個望遠鏡,將目光投向外面以識別太陽系以外的行星。與此同時,第二個將飛在第一個之前。它會有一個巨大的、開花的遮陽傘,可以展開。
通過像遮陽傘一樣使用遮光罩來阻擋更亮的星光,望遠鏡可能會更有用。然而,它也需要一些高度精確的定位。
對于主鏡直徑大約為 8 英尺的太空望遠鏡——如廣角紅外巡天望遠鏡 (WFIRST)宇航局計劃在下一個十年中期發(fā)射 ——你需要一個直徑約 85 英尺的遮光罩。它需要位于距離望遠鏡本身 12,500 到 25,000 英里的地方。
在那個范圍內(nèi),遮光罩需要與配對的望遠鏡保持在三英尺左右的范圍內(nèi)。否則,光可能會繞過它的邊緣并淹沒較暗的系外行星,這樣的任務將負責定位。
好消息是 NASA 的 ExEP 團隊相信這樣的精確飛行是可能的。它依賴于自主位置校正,以響應在望遠鏡前部產(chǎn)生微小偏移的星影陰影?;谶@些陰影觀測的算法可以使兩者一次鎖定數(shù)天,甚至支持更遠距離的更大的星影。事實上,高達 46,000 英里的差距是可行的。
現(xiàn)在,宇航局沒有書上的星影任務。但是,如果資金到位,這種工具可能會在 WFIRST 之后啟動,并在 2020 年代后期部署。