Концепция скопления малых спутников в точке солнечной гравитационной линзы
Новая работа независимого исследователя Виктора Тота, опубликованная на сервере препринтов arXiv, посвящена проблемам съёмки далёких экзопланет, и в частности рассматривает трудности, связанные с их облачным покровом. Он приходит к выводу, что использование SGL может оказаться не самым эффективным способом получения изображений экзопланет с высоким разрешением.
С какого-то момента стало ясно, что астрономы могут использовать наше собственное солнце в качестве гигантской «лупы» для света, приходящего от далёких источников. Так родился проект телескопа солнечной гравитационной линзы (SGL). Однако из-за физических ограничений телескоп пришлось бы выводить на слишком большое расстояние от Солнца – порядка 650 астрономических единиц. Даже «Вояджер», самый удалённый от Земли космический аппарат, прошёл лишь четверть расстояния до этой точки.
Однако плюсом этого проекта будет то, что он позволит нам увидеть реальные инопланетные цивилизации на экзопланете, по крайней мере, теоретически. Если бы у нас был достаточно хороший кандидат в обитаемые экзопланеты, мы могли бы построить гигантский телескоп, способный понемногу собирать свет от этой планеты, и используя увеличительную силу SGL, разглядеть на планете подробности размером до 10 км на пиксель – а это примерно соответствует размеру небольшого города.
Однако, согласно предыдущей работе Тота и его коллег, существует множество проблем с теоретическим использованием SGL. Одна из самых сложных — искажения от короны самого Солнца. Она является мощным источником «шума», если сравнивать свет далёкой экзопланеты со светом нашей гораздо более близкой звезды.
Ещё одна сложная проблема — работа с квадрупольным моментом Солнца, который показывает, насколько сильно Солнце отклоняется от идеальной сферы. Из-за гигантских размеров SGL даже небольшое отклонение от идеальной сферы может привести к огромным изменениям в том, куда попадёт свет от экзопланеты.
В дополнение к этим проблемам в данной работе рассматривается новая переменная — облачный покров. Поскольку Земля, единственная известная планета, на которой есть жизнь, имеет движущиеся облака, можно предположить, что и на других планетах, где есть жизнь, тоже могут быть облака. Однако движущиеся облака чрезвычайно затрудняют отделение сигнала поверхности планеты от шума, вносимого движущимися облаками. Результаты моделирования г-на Тота — две нижние строки представляют ожидаемый сигнал при облачности около 13,7% — гораздо меньше, чем в обычный день на Земле.
Тот смоделировал эффект, который движущиеся облака на Земле могли бы произвести, если бы на них смотрели при помощи SGL с другой звезды. На снимках очень трудно различить даже привычную нам структуру континентов, не говоря уже о том, что можно было бы идентифицировать как биосигнатуру или что-то, сделанное разумными инопланетянами. Если объединить эту проблему с другими, с которыми уже столкнулись обсерватории SGL, то функциональное наблюдение за любой планетой станет ещё более сложным.
Однако г-н Тот упоминает о потенциальном решении проблем. Он предполагает, что мы можем отправить в точку SGL рой из 10 000 спутников. Если каждый из этих 10 000 спутников будет нести собирающее свет зеркало площадью в 1 м, то многие проблемы наблюдения за экзопланетой, такие как отслеживание её движения, устранение шумов от подвижных облаков и даже работа со светом от звезды-хозяина экзопланеты, будут решаться гораздо легче.
Источник новости: habr.com
