Viimastel aastakümnetel on naabertähesüsteemides avastatud tuhandeid eksoplaneete. Tegelikult on 1. oktoobri 2017 seisuga umbes 3671 eksootilistplaneedid on kinnitatud 2751 süsteemis, 616 süsteemis on rohkem kui üks planeet. Kahjuks on valdav enamus neist tuvastatud kaudsete vahendite abil, alates gravitatsioonilisest mikrolülitusest kuni transiidifotomeetriani ja radiaalse kiiruse meetodini.
Veelgi enam, me ei ole suutnud neid planeete lähedalt uurida, kuna vajalikke vahendeid pole veel olemas. Teadlaste, ülikoolide ja asutuste konsortsium Project Blue soovib seda muuta. Hiljuti algatasid nad Indiegogo kaudu ühisrahastuskampaania, et rahastada kosmoseteleskoobi väljatöötamist, mis alustab 2021. aastaks Alfa Centauri süsteemis eksoplaneetide otsimist.
Lisaks äri- ja akadeemilistele partneritele on Project Blue BoldlyGo Instituudi, Mission Centauri, SETI Instituudi ja Massachusettsi Lowelli ülikooli koostöö. Seda juhib teaduse ja tehnoloogia nõuandekomitee (STAC), mis koosneb teaduse ja tehnoloogia ekspertidest, kes on pühendunud kosmoseuuringutele ja elu otsimisele meie universumis.
Eksoplaneetide otsese uurimise eesmärgi saavutamiseks soovib Project Blue kasutada kosmoseuuringute hiljutisi muudatusi, mis hõlmavad täiustatud vahendeid ja metoodikat, eksoplaneedi avastamise kiirust viimastel aastatel ning tihedamat koostööd era- ja avaliku sektori vahel. Nagu SETI instituudi president ja tegevjuht Bill Diamond hiljutises SETI pressiteates selgitasid:
„Projekt Blue tugineb hiljutistele uuringutele, mille eesmärk on näidata, et Maa pole kosmoses üksi kui elu toetav planeet ja kas poleks hämmastav näha sellist planeeti meie lähimas naabruses asuvas tähesüsteemis? See on peamine põhjus, miks me otsime. ”
Nagu märgitud, tehti praktiliselt kõik viimase paarikümne aasta jooksul tehtud eksoplaneedi avastused kaudsete meetodite abil - neist populaarseim on transiidifotomeetria. See meetod on see, mida Kepler ja K2 missioonid, mille abil tuvastati kokku 5 017 eksoplaneedi kandidaati ja kinnitati 2470 eksoplaneedi olemasolu (neist 30 leiti orbiidil nende tähe elamispiirkonnas).
See meetod koosneb astronoomidest, kes jälgivad kaugete tähtede perioodilise heleduse langust, mille põhjustajaks on tähe ees liikuv planeet. Neid langusi mõõtes suudavad teadlased kindlaks teha selle süsteemi planeetide suuruse. Teine populaarne tehnika on radiaalse kiiruse (või Doppleri) meetod, mis mõõdab tähe asukoha muutusi vaatleja suhtes, et teha kindlaks, kui massiivne on tema planeedisüsteem.
Need ja muud meetodid (üksi või koos) on võimaldanud paljude tehtud avastuste aset leida. Kuid siiani pole ühtegi eksoplaneeti planeeritud otsepildis, mis on tingitud tähtede tühistavast efektist optilistel instrumentidel. Põhimõtteliselt pole astronoomid suutnud märgata eksoplaneedi atmosfäärist peegelduvat valgust, kuna tähelt tulev valgus on kümme miljardit korda heledam.
Seega on väljakutseks muutunud võimalus selle valguse blokeerimiseks, et planeedid ise muutuksid nähtavaks. Selle probleemi üks väljapakutud lahendus on NASA Starshade'i kontseptsioon, mis on hiiglaslik kosmosestruktuur, mis paigutatakse orbiidile kosmoseteleskoobi (tõenäoliselt James Webbi kosmoseteleskoobi) kõrval. Orbiidil olles paigutaks see struktuur oma lillekujulised fooliumid kaugete tähtede pimestamise blokeerimiseks, võimaldades JWST-l ja muudel vahenditel eksoplaneetide otsest kujutist.
Kuid kuna Alpha Centauri on binaarsüsteem (või kolmekomponentne, kui arvestada Proxima Centauri), on nende ümber olevate planeetide otsepildistamine veelgi keerulisem. Selle probleemi lahendamiseks on Project Blue välja töötanud teleskoobi plaanid, mis suudavad summutada nii Alpha Centauri A kui ka B valgust, tehes samal ajal pilte neist ümber tiirlevatest planeetidest. See on spetsiaalne tähevalgustuse summutamise süsteem, mis koosneb kolmest komponendist.
Esiteks on koronagraaf, instrument, mis tähevalguse blokeerimiseks tugineb mitmele tehnikale. Teiseks on olemas deformeeritav peegel, madala astme lainefrondi andurid ja tarkvara juhtimise algoritmid, mis manipuleerivad sissetuleva valgusega. Viimaseks on järeltöötlusmeetod, mida tuntakse Orbital Differntial Imaging (ODI) nime all, mis võimaldab Project Blue teadlasel suurendada tehtud piltide kontrasti.
Arvestades selle lähedust Maale, on Alpha Centauri süsteem sellise projekti läbiviimiseks loomulik valik. 2012. aastal kuulutati välja eksoplaneedi kandidaat - Alpha Centauri Bb. 2015. aastal näitas edasine analüüs, et tuvastatud signaal oli andmetes artefakt. 2015. aasta märtsis kuulutati välja teine võimalik eksoplaneet (Alpha Centauri Bc), kuid selle olemasolu on ka seatud kahtluse alla.
Mõõteriista abil, mis suudab seda süsteemi otse kuvada, saaks eksoplaneetide olemasolu lõpuks kinnitada (või välistada). Nagu ütles projekti SETI Instituudi vanem planeediastronoom ja projekti Sinine Teadusoperatsioon juht Franck Marchis:
„Projekt Sinine on ambitsioonikas kosmosemissioon, mis on loodud vastama põhiküsimusele, kuid üllataval kombel on seal olemas tehnoloogia, mille abil koguda pilt“ kahvatu sinisest punktist ”Alpha Centauri tähtede ümber. Tehnoloogiat, mille abil saavutame tähe, mis on tähest 1–10 miljardit korda õhem, on laboris põhjalikult katsetatud ja nüüd oleme valmis selle instrumendiga kavandama kosmoseteleskoopi. ”
Kui Project Blue täidab oma ühisrahastamise eesmärgid, kavatseb organisatsioon viia teleskoobi Maa-lähedale orbiidile (NEO) aastaks 2021. Teleskoop veedab seejärel järgmised kaks aastat oma koronograafilise kaameraga Alpha Centauri süsteemi jälgides. Mis tahes, instrumendi väljatöötamise ja vaatluskampaania lõppemise vahel kestab missioon kuus aastat, mis on suhteliselt lühike aeg astronoomiliseks missiooniks.
Selle missiooni potentsiaalne tulu oleks aga uskumatult sügav. Kujutades teist planeeti otse meie omale kõige lähemal asuvas tähesüsteemis, võiks Project Blue koguda elulisi andmeid, mis osutavad, kas mõni planeet on asustatav. Astronoomid on aastaid püüdnud eksoplaneetide võimaliku elamiskõlblikkuse kohta rohkem teada saada, uurides atmosfääri läbiva valguse tekitatud spektraalandmeid.
Kuid see protsess on piirdunud massiivsete gaasihiiglastega, kes tiirlevad oma vanemate tähtede lähedal (s.o “super-Jupiterid”). Ehkki tähe asustatavas tsoonis tiirlevate kiviste planeetide atmosfäärile piirangute seadmiseks on pakutud erinevaid mudeleid, pole ühtegi neist otseselt uuritud. Seega, kui projekt peaks osutuma edukaks, võimaldaks projekt Sinine kasutada mõnda ajaloo suurimat teaduslikku avastust.
Veelgi enam, see annaks teavet, mis võiks olla pikk tee Alfa Centauri tulevase missiooni, näiteks Breakthrough Starshot, teavitamiseni. Kavandatud missioon kutsub üles kasutama suurt lasermassiivi, et suunata tuulesõidul juhitavat nanokraami kuni relativistlike kiirusteni (20% valguse kiirusest). Selle kiirusega jõuaks veesõiduk Alpha Centaurisse 20 aasta jooksul ja oleks võimeline andmeid pisikeste kaamerate, andurite ja antennide abil tagasi saatma.
Nagu nimigi osutab, loodab Project Blue lüüa esimesed pildid teisest tähest tiirleva “kahvatu sinise täpi” alt. See on viide Maa fotole, mille tegi Voyager 1 sond 19. veebruaril 1990, pärast seda, kui sond oli oma peamise missiooni lõpetanud ja valmistunud päikesesüsteemist lahkumiseks. Fotod on tehtud kuulsa astronoomi ja teaduskommunikaatori Carl Sagani palvel.
Fotosid vaadates ütles Sagan kuulsalt: “Vaadake uuesti seda täppi. See on siin. See on kodu. See oleme meie. Selle peal elasid oma elu kõik, keda armastate, kõik, keda tunnete, kõik, kellest olete kunagi kuulnud, kõik inimesed, kes kunagi olnud on. " Seejärel tuli nimi “kahvatu sinine täpp” Maaga sünonüümiks ning haaras aukartust ja imestas, et 1. reis esile kutsutud fotod.
Viimasel ajal on sellised missioonid nagu "kahvatu sinine punkt" ka teisi pilte pildistanud Cassini orbiidil. Kui pildistasite Saturni ja selle rõngaste süsteemi 2013. aasta suvel, Cassini õnnestus jäädvustada pilte, mis näitasid Maa taustal. Arvestades kaugust, ilmus Maa taas väikese valguse punktina kosmose pimeduse vastu.
Lisaks ühisrahastamisele ja mitmete mittetulundusühingute osalemisele on selle odavate missioonide eesmärk ka ära kasutada kosmoseuuringute kasvavat suundumust - see on avatud osalemine ja koostöö teadusasutuste ja kodanikuteadlaste vahel. See on Project Sinise üks peamisi eesmärke, milleks on avalikkuse kaasamine ja harida neid kosmoseuuringute olulisuse kohta.
Nagu BoldlyGo instituudi tegevjuht Jon Morse selgitas:
„Kosmoseuuringute tulevikul on piiritu potentsiaal vastata põhjalikele küsimustele meie olemasolu ja saatuse kohta. Kosmoseteadus on selliste küsimuste uurimise nurgakivi. Projekt Blue soovib kaasata ülemaailmse kogukonna missioonile, et otsida Maast väljaspool elavaid planeete ja elu. ”
Alates selle artikli kirjutamisest on Project Blue suutnud koguda $ 125 561 USD oma eesmärgi 175 000 USD. Huvilistele, kes seda projekti toetavad, jääb Project Bluei Indiegogo kampaania avatuks veel 11 päeva. Ja vaadake kindlasti ka nende reklaamvideot:
