Після тридцяти років відкриттів екзопланет астрономи звертаються до складнішого питання: які з цих далеких світів можуть насправді підтримувати життя? NASA зробила перший крок до відповіді, обравши промислових партнерів для розвитку ключових технологій для запропонованого телескопа Habitable Worlds Observatory, який призначений для безпосереднього зображення планет, схожих на Землю, що обертаються навколо сусідніх зір.
На відміну від більшості сучасних космічних телескопів, які виявляють екзопланети непрямо через рух зір або транзити планет, Habitable Worlds Observatory призначений для безпосереднього спостереження за планетами. Ця можливість дозволить астрономам аналізувати слабке відбите світло від кам’янистих світів, що обертаються в придатних зонах зір, подібних до Сонця, де може існувати рідка вода на поверхні планет.
Технічним викликом для такого обсерваторії є не лише розмір, а й точність. Зображення маленької, тьмяної планети поруч з яскравою зіркою вимагає пригнічення світла зір на величини в один мільярд і більше, при цьому зберігаючи дзеркала телескопа вирівняними на відстані менше, ніж розмір атома, згідно з NASA. Навіть незначні термічні або механічні порушення можуть заглушити слабкий сигнал планети.
Щоб вирішити ці проблеми, NASA уклала контракти на розробку технологій з групою аерокосмічних та технологічних компаній, включаючи Lockheed Martin, Northrop Grumman, BAE Systems, L3Harris Technologies, Astroscale, Busek та Zecoat. Їхня робота зосереджена на вдосконаленні ультра-стабільних оптичних систем, ізоляції вібрацій, точного пропульсування та телескопів коронографів нового покоління – спеціалізованих інструментів, призначених для блокування сліпучого світла зір, щоб можна було ізолювати обертові планети.
Замість того, щоб поспішати до будівництва, NASA заявляє, що вона розвиває ці технології за кілька років до початку проекту. Цей підхід відображає уроки, отримані з попередніх місій, де ранні зобов’язання щодо дизайну збільшували витрати та складність. Зменшуючи технічні ризики зараз, NASA прагне зберегти гнучкість у міру розвитку архітектури місії.
Якщо проект буде реалізовано, Habitable Worlds Observatory перенесе науку про екзопланети з етапу відкриття до характеристики атмосфери. Розкладаючи світло планети на спектр, обсерваторія зможе шукати комбінації газів, таких як кисень, метан і водяна пара, які можуть свідчити про біологічні процеси.
Вчені NASA підкреслюють, що жоден окремий хімічний підпис не буде вважатися остаточним доказом життя. Натомість місія розроблена для створення статистичного розуміння того, наскільки поширені середовища, схожі на Землю, і як атмосфери планет еволюціонують за різних зіркових умов.
NASA ще не обрала головного підрядника або місце будівництва для Habitable Worlds Observatory, підкреслюючи, що місія залишається на стадії розвитку технологій. Виходячи з прецедентів попередніх обсерваторій, управління програмою, ймовірно, буде здійснюватися NASA Goddard Space Flight Center в Меріленді, який управляє Hubble Space Telescope і наразі контролює Nancy Grace Roman Space Telescope.
Фінальна збірка та інтеграція, ймовірно, відбудеться на підприємстві майбутнього головного підрядника, як тільки NASA формально обере його. Наукові операції, ймовірно, будуть здійснюватися Інститутом науки космічного телескопа, який управляє космічними обсерваторіями, такими як Hubble та James Webb Space Telescope протягом десятиліть. Цей поетапний підхід дозволить NASA уникнути зобов’язання до єдиного дизайну, перш ніж найскладніші технології будуть доведені.
Habitable Worlds Observatory була визначена Національними академіями США як найвища пріоритетність для наступної великої астрофізичної місії NASA, після James Webb Space Telescope та Nancy Grace Roman Space Telescope. Хоча місія залишається концептуальною, поточне планування передбачає потенційний запуск на початку або в середині 2040-х років.
