«Планет открывается всё больше»: учёный — о поисках внеземной жизни, новых космических технологиях и проектах
Почему новая российско-арабская обсерватория может переписать учебники астрономии
На днях МГУ и Ассоциация арабских университетов подписали соглашение. Суть: вместе построят космический телескоп для поиска экзопланет и признаков жизни. Звучит громко? Да. Но за этим стоит реальная инженерия, а не просто меморандум. Я разобрался, что именно предлагают учёные и почему этот проект — не очередная «бумажная» инициатива.
«Мы фокусируемся на детальном исследовании значительного числа экзопланет для уточнения параметров и поиска признаков атмосферы» — Александр Белинский, замдиректора ГАИШ МГУ.
Что за телескоп и чем он отличается от других
Новый аппарат — не гигант вроде «Джеймса Уэбба». Диаметр главного зеркала — всего 60 см. Но фишка в другом: он будет наблюдать экзопланеты синхронно в четырёх спектральных каналах. Зачем? Чтобы ловить спектральные отпечатки атмосферы во время транзита — когда планета проходит перед звездой.
Сегодня открыто уже больше 6000 экзопланет. Но мы почти ничего не знаем об их атмосферах. Большинство — «горячие юпитеры»: огромные газовые шары рядом со звездой. А нужны планеты земного типа в зоне обитаемости. Именно их атмосферы будет изучать новый телескоп. И вот ключевое отличие: он сможет отличать облака из пыли от настоящей газовой оболочки.
Посмотрите на сравнение с предшественниками:
| Параметр | CoRoT (2006–2014) | Cheops (2019–н.в.) | Новый проект (МГУ) |
|---|---|---|---|
| Диаметр зеркала | 27 см | 30 см | 60 см |
| Спектральных каналов | 1 (широкий) | 1 (широкий) | 4 независимых |
| Орбита | Низкая (900 км) | Низкая (700 км) | Геостационарная (36 000 км) |
| Цель | Открытие транзитов | Уточнение параметров | Поиск атмосфер + открытие экзолун |
Разница колоссальная. Четыре канала позволяют измерять спектр поглощения атмосферы на разных длинах волн. Если атмосфера есть, она будет по-разному ослаблять свет в каждом канале. Пыль же ведёт себя почти одинаково во всех диапазонах. Это и есть «детектор лжи» для кандидатов в обитаемые миры.
Почему телескоп запустят так далеко
Геостационарная орбита — в 90 раз дальше МКС. Дорого, сложно. Но зачем? На низких орбитах мешает рассеянный свет Солнца и тепловое излучение самого аппарата. Атмосфера Земли тоже вносит шум. На геостационарной же точке телескоп может непрерывно наблюдать одну звезду неделями — без перерывов на ночь и помех от атмосферы.
Проблема: запуск на такую орбиту требует много топлива. Решение — отправить телескоп как попутную нагрузку вместе с телекоммуникационным спутником. Так уже делали европейцы с Cheops. Экономия — в десятки миллионов долларов.
Личное наблюдение: когда я впервые увидел бюджет проекта — порядка $50–70 млн на постройку и запуск, — подумал, что это опечатка. Для космической обсерватории смешные деньги. Но именно формат «попутки» делает задачу реалистичной. Вопрос не в деньгах, а в политической воле.
Где искать жизнь: не только экзопланеты
Помимо транзитов, телескоп будет искать экзолуны — спутники у далёких планет. Если у планеты есть луна с атмосферой, шансы на жизнь резко растут. Ещё одна задача — изучение «звезды Табби» (KIC 8462852). Её странные провалы блеска когда-то связывали с мегаструктурами инопланетян. Сейчас яснее: скорее всего, это облака пыли.
Но новый телескоп проверит это в четырёх цветах. Если гипотеза с пылью верна, ослабление будет одинаковым во всех каналах. Если там что-то другое — мы узнаем первыми.
Отдельный пункт — исследование атмосфер уже известных экзопланет. Сейчас телескопы типа «Уэбба» могут «увидеть» состав атмосферы лишь у самых ярких целей. Наш аппарат рассчитан на сотни более тусклых звёзд. Статистика — вот что нужно, чтобы понять, насколько распространены условия для жизни.
Микро-инструкция: как астрономы по спектру определяют, есть ли у экзопланеты атмосфера
- Планета проходит перед звездой — часть света блокируется.
- Если есть атмосфера, она пропускает одни длины волн и поглощает другие. На графике это выглядит как «ямки» в кривой блеска.
- Новый телескоп измеряет ямки сразу в четырёх диапазонах (синий, зелёный, красный, ближний ИК).
- По разнице глубины ямок в разных цветах вычисляют химический состав атмосферы.
- Наличие водяного пара, метана или кислорода — сигнал к более пристальному изучению.
Звучит просто. Но на практике нужна точность фотометрии до 0,01% — как заметить комара на фоне прожектора за 100 км.
Моё резюме: стоит ли ждать прорыва?
Проект стартует через 5–7 лет. За это время число известных экзопланет вырастет до 10 000. Телескоп сможет изучить атмосферы сотен из них. Это не ответ на вопрос «есть ли жизнь», но первая серьёзная статистика. Мы узнаем, сколько планет в зоне обитаемости хотя бы имеют атмосферы. А без атмосферы жизнь (в нашем понимании) невозможна. Если окажется, что атмосферы есть у 10–20% землеподобных планет, — это станет сенсацией. Если у 0,1% — придётся пересмотреть модели.
Пока же я ставлю на то, что проект выйдет за рамки чисто научного и даст толчок российской космической оптике. И это важнее гипотетических инопланетян. Потому что технологии остаются здесь, на Земле.
