Відносно недорога місія могла знайти планети в системі Альфа Центавра

Альфа Центавра А і Б всього 4,37 світлового року від нас. Чи є біля них планети? Життя? Можливо, нам це вдасться з'ясувати. Уявіть, що ви знаходитесь за кілька світлових років від нас, обертаючись біля іншої зірки в нашій галактиці. Якщо ви подивіться на нашу Сонячну систему з такої відстані, що ви повинні побачити, щоб визначити наявність життя на одному з наших світів? Навіть якби Земля була лише одним пікселем у телескопі, ви все одно змогли б це зробити. Відбиваючи світло від Сонця, ви могли б безпосередньо побачити наш світ і зрозуміти, що:

на Землі є океани та континенти;
її колір та відбивна здатність змінюється разом з пори року, коли рослини цвітуть і покриваються снігом;
крижані шапки ростуть і зменшуються протягом року;
хмари формуються та розсіюються;
маючи правильні інструменти, можна було б зробити висновок, що атмосфера складається з органічних молекул, що сигналізують про присутність життя.

Система Альфи Центавра – це система тринарних зірок. Альфа Центавра А — того самого типу, що й наше Сонце, Альфа Центавра Б — трохи холодніше, а Проксима Центавра — ще холодніший червоний карлик. Звичайно, Проксима Центавра трохи ближче: у 4,24 світлового року від нас, а не в 4,37 світлового року. Але Альфа Центавра А і Б набагато світліше і більше підходять для життя на відстані від батьківської зірки, а також їх простіше побачити. Будь-які потенційно придатні для життя планети - тверді світи на правильній відстані - будуть досить далеко від зірки, щоб добре обладнаний телескоп зміг побачити їх безпосередньо.

Зазвичай, ми думаємо, що наше Сонце — це «звичайна» зірка. Але це зовсім правильно. Наше Сонце масивніше і яскравіше 95% зірокнашій галактиці, а Альфа Центавра на 50% яскравіша. Навіть Альфа Центавра Б, майже така ж яскрава, як наше Сонце, яскравіша за 90% усіх зірки. Оскільки ці дві зірки настільки близькі і надзвичайно яскраві, будь-які потенційно придатні для життя світи будуть відокремлені більшим кутовим розміром від батьківської зірки, ніж інші довготривалі зірки в небі (тобто мільярди років, що живуть). І отже, якщо шукати потенційно населені планети біля Альфи Центавра А і Б, якщо ставити таку наукову мету, ми можемо зробити це за допомогою маленького та недорогого, за астрономічними мірками, телескопа.

Космічний телескоп Хаббл діаметром 2,4 метри, і більшість телескопів, які проектуються, щоб знімати планети безпосередньо з космосу, повинні мати діаметри від чотирьох до дванадцяти метрів. Вартість таких проектів швидко злітає до мільярдів чи десятків мільярдів доларів. Але з наукового погляду телескопа діаметром 45 сантиметрів буде достатньо, не тільки щоб розглянути планети біля зірок Альфи Центавра, а й знайти, якщо вони є, ознаки наявності атмосфери, океанів, пори року та інших аспектів, за якими ми звикли судити про існування. Наступна зірка нашої типу знаходиться в 2,5 рази далі, а значить, буде потрібно мінімум метровий телескоп в діаметрі.

Ідея створити невеликий телескоп на кшталт цього, який вирушить у космос із коронографом, що блокує світло батьківських зірок, вилилася у запропоновану місію ACESat, назва якої розшифровується як Alpha Centauri Exoplanet Satellite. Цей телескоп має бути легким, невеликим, недорогим і при цьому вельми здатним: він зможе дізнатися, чи найближча до нас зірка має сигнали, які ми могли б пов'язати з життям.

Це свого роду високо ризиковане підприємство із високим винагородою. АльфаЦентавра А і Б — це бінарна система зірок, а отже, є лише три впевнені варіанти знайти планету в цій системі:

на тісній орбіті біля Альфи Центавра А;
на тісній орбіті біля Альфи Центавра Б;
на далекій та широкій орбіті, подалі від обох зірок.

Будь-який з перших двох варіантів був би абсолютно ідеальним для пошуку твердого, потенційно населеного світу біля схожої на сонце зірки. Але якщо життя рідко зустрічається в зоні, що потенційно живе, або якщо взагалі ніяких планет немає, то науковий вихлоп буде невеликий. Не дивно, що комітет із розгляду в NASA висловив занепокоєння щодо можливості цього «нульового результату», і частково через це місію ACESat не було обрано.

Але NASA – не єдиний спосіб запустити у космос супутник. Подібна місія може існувати як приватне підприємство, що фінансується — Project Blue. Логістика простіше, ніж можна собі уявити. 45-сантиметровий телескоп відносно дешевий: його можна купити за кількадесят тисяч доларів. Інструменти будуть складними, але не безцінними: мільйони доларів коштуватимуть коронограф, розробка нових технологій та інтеграція інструментів. І цілі місії можна не обмежувати лише поглядом на найближчі зіркові системи.

Загальна вартість такої місії — включаючи розробку технологій, прототипування, тестування, остаточний дизайн та запуск — становитиме 50 мільйонів доларів, що значно менше вартості звичайної місії NASA. Навіть якщо жодних планет не існує, розробка технології коронографа (з деформованим дзеркалом), нового алгоритму керування хвильовим фронтом та нова техніка покращення придушення спеків забезпечить на 500-1000 унікальних зображень однієї й тієї ж системи, що буденеймовірно.

Найуспішніша місія NASA з пошуку планет - Кеплер, яка знайшла більше 3000 нових екзопланет на сьогоднішній день, - була розроблена більш ніж за 20 років до свого польоту. З того часу вона стала нашою найбільшою революцією у тому, як ми розуміємо зіркові системи за межами нашої власної, включаючи низку сюрпризів. Але «Кеплер» може ідентифікувати лише планети, які демонструють рідкісну та сувору геометрію вирівнювання, що забезпечує планетарний транзит.

Краса Project Blue у тому, що ми так і не змогли поки подивитися на іншу зірку типу Сонця в такій манері, а коли ви дивитеся на нові речі по-новому, можливості для відкриття виходять далеко за межі наших фантазій. Може знадобитися краудфандінг. Потрібні правильні інвестори та контракти. Це може бути одна людина чи консорціум, але за дуже невелику суму грошей ми зможемо дізнатися відповідь на найголовніше запитання: чи самотні ми у Всесвіті?