Przesłona gwiezdna w kształcie płatków kwiatu, która może pomóc w odkryciu planet podobnych do Ziemi

Astronomowie uważają, że każda gwiazda w galaktyce ma planetę, przy czym na jednej piątej z nich może istnieć życie. Tyle tylko, że nie widzieliśmy jeszcze żadnej z nich. Jeremy Kasdin i jego zespół chcą to zmienić, projektując i konstruując niezwykły sprzęt: przesłonę gwiezdną w kształcie płatków kwiatu, która umożliwi zrobienie zdjęć teleskopem umieszczonym 50 tysięcy kilometrów od niej. Jak mówi, jest to "najfajniejsza dziedzin nauki".

Wszechświat jest pełen planet.

Chcę, żebyśmy w następnej dekadzie

zbudowali teleskop, który pozwoli uchwycić

Ziemię w pobliżu innej gwiazdy

i odkryć, czy jest na niej życie.

Razem z pracownikami Labolatorium
Napędu Odrzutowego NASA

w Princeton pracujemy nad technologią,

która pozwoli to zrealizować
w najbliższych latach.

Obecnie astronomowie uważają,

że każda gwiazda w galaktyce ma planetę

i szacują, że nawet jedna na pięć

ma planetę jak Ziemia,

na której może istnieć życie,

ale żadnej jeszcze nie widzieliśmy.

Wykrywamy je tylko pośrednio.

To jest słynne zdjęcie
"Błękitnej kropki" NASA.

Zostało zrobione
przez sondę Voyager w 1990 roku,

kiedy opuszczała Układ Słoneczny
obrócono ją,

aby zrobiła zdjęcie Ziemi

z odległości 6 miliardów kilometrów.

Chcę zrobić takie zdjęcie

planety w pobliżu innej gwiazdy.

Czemu tego nie zrobiliśmy
i czemu to takie trudne?

Wyobraźmy sobie, że bierzemy

Kosmiczny Teleskop Hubble'a,

obracamy go i przenosimy

na orbitę Marsa.

Zobaczymy coś takiego,

nieco rozmazany obraz Ziemi,

bo to dość mały teleskop

na orbicie Marsa.

Teraz przenieśmy się dziesięć razy dalej.

Jesteśmy na orbicie Urana.

Jest mniejsza, mniej wyraźna.

Wciąż można dostrzec mały Księżyc,

ale znów przenieśmy się
dziesięć razy dalej.

Jesteśmy na granicy Układu Słonecznego

w Pasie Kuipera.

Teraz obraz jest całkiem niewyraźny.

Teraz to "Błękitna kropka" Carla Sagana.

Przenieśmy się znowu dziesięć razy dalej.

Jesteśmy w Obłoku Oorta

poza Układem Słonecznym

i zaczynamy widzieć, jak Słońce

przesuwa się w pole widzenia,

w miejsce, gdzie jest planeta.

Przenieśmy się dziesięć razy dalej.

Jesteśmy przy Alfa Centauri,

najbliższej gwieździe,

a planeta zniknęła.

Widać tylko promienną gwiazdę

dziesięć miliardów razy
jaśniejszą niż planeta,

która powinna być
w miejscu czerwonego kółka.

To chcemy zobaczyć.
Dlatego to jest trudne.

Światło gwiazdy ulega dyfrakcji.

Rozprasza się wewnątrz teleskopu,

tworząc ten jasny obraz,

który zamazuje planetę.

Aby więc dostrzec planetę,

trzeba coś zrobić z tym światłem.

Trzeba się go pozbyć.

Wielu moich kolegów pracuje

nad niesamowitymi technologiami,

ale chcę powiedzieć o jednej,

chyba najfajniejszej

i najprawdopodobniej ona ukaże nam Ziemię

w najbliższej dekadzie.

Zaproponował ją Lyman Spitzer,

ojciec kosmicznego teleskopu, w 1962 roku,

zainspirowany zaćmieniem.

Wszyscy to widzieli - zaćmienie Słońca.

Księżyc przesunął się przed Słońce.

Zasłonił większość światła tak,

że widać wokół niego przyćmioną koronę.

To tak, jakbym palcem

zasłonił światło wpadające do oka,

widzę was w tylnym rzędzie.

Co się dzieje?

Księżyc rzuca cień na Ziemię.

W tym cieniu umieszczamy
teleskop lub aparat,

znów patrzymy na Słońce

i większość światła została usunięta,

widać przyćmioną, drobną strukturę

w koronie.

Spitzer proponował zrobić to w kosmosie.

Zbudować wielki ekran, polecieć w kosmos,

umieścić go przed gwiazdą,

zasłonić większość światła,

wysłać kosmiczny teleskop
do uzyskanego cienia,

i bum - możemy zobaczyć planety.

Tak by to mniej więcej wyglądało.

Jest ogromny ekran

i nie ma planet,

bo niestety to tak nie działa,

gdyż światło faluje

i fale ulegają dyfrakcji wokół tego ekranu

tak samo jak w teleskopie.

Tak jak woda opływa kamień w strumieniu,

światło zakłóca ten cień.

Okropny cień. I nie widać planet.

Ale Spitzer znał odpowiedź.

Jeśli złagodzi się krawędzie,

aby kontrolować dyfrakcję,

można zobaczyć planetę.

Przez 10 ostatnich lat

znaleziono optymalne rozwiązanie.

Wygląda mniej więcej tak.

Nazywamy to przesłoną gwiezdną
z płatków kwiatów.

Jeśli krawędzie tych płatków
będą odpowiednie,

to przez ich kontrolę

możemy kontrolować dyfrakcję,

i uzyskać doskonały cień.

Jest około 10 miliardów razy
ciemniejszy niż wcześniej

i widać, jak pojawiają się planety.

Musi być oczywiście większe niż palec.

Ta przesłona gwiezdna

jest wielkości połowy boiska

i musi odlecieć na 50 tysięcy kilometrów
od teleskopu,

pozostać dokładnie w cieniu

i wtedy można zobaczyć planety.

Brzmi to wspaniale,

ale genialni inżynierowie,
moi koledzy z laboratorium,

stworzyli cudowny projekt
uzyskania tego cienia,

a wygląda to tak.

Najpierw jest owinięty wokół centrum.

Oddziela się od teleskopu.

Płatki rozwijają się, otwierają,

teleskop obraca się,

następnie przekręca się i odlatuje

50 tysięcy kilometrów od teleskopu.

Przemieści się przed gwiazdę,

właśnie tak, tworząc cudowny cień.

Gotowe, mamy planety
krążące na orbicie.

(Brawa)

Dziękuję.

To nie jest science fiction.

Pracujemy nad tym
od pięciu czy sześciu lat.

Tego lata przeprowadziliśmy fajny test

w Northrop Grumman w Kaliforni.

Oto cztery płatki.

To gwiezdny cień w małej skali.

Jest może połowę mniejszy niż ten,
który widzieliście.

Płatki rozwijają się.

Te cztery płatki zbudowało
czterech studentów

w czasie letniego stażu w laboratorium.

Jak widzicie otwiera się.

Płatki muszą obrócić się na miejsce.

Podstawa płatków

musi zawsze trafić w to samo miejsce

z dokładnością
do dziesiątych części milimetra.

Test przeprowadziliśmy 16 razy

i 16 razy trafiła w to samo miejsce

do dziesiątych części milimetra.

Musi to być zrobione bardzo precyzyjnie,

ale jeśli stworzymy tę technologię

i gdy przeniesiemy ją do kosmosu,

można będzie zobaczyć coś takiego.

To zdjęcie jednej z najbliższych gwiazd,

zrobione Kosmicznym Teleskopem Hubble'a.

Jeśli będziemy mogli
podobny kosmiczny teleskop,

trochę większy,

umieścić tam,

a przed niego wysłać przesłonę,

moglibyśmy zobaczyć coś takiego,

to portret rodzinny naszego
Układu Słonecznego, ale nie naszego.

Mamy nadzieję, że będzie to
Układ Słoneczny kogoś innego,

widziany przez gwiezdną przesłonę,

jak ta.

Możecie zobaczyć Jowisza, Saturna,

Urana, Neptuna, a pośrodku,

obok szczątkowego światła

jest ta "Błękitna kropka". To Ziemia.

Chcemy zobaczyć, czy jest tam woda,

tlen, ozon,

które mogłyby wskazać na to,
czy istnieje na niej życie.

To chyba najfajniejsza dziedzina nauki.

Zacząłem to robić,

bo myślę, że to zmieni świat.

Wszystko się zmieni, kiedy to zobaczymy.

Dziękuję.

(Brawa)