Инженеры разработали телескоп на воздушном шаре для изучения атмосфер экзопланет

Инженеры и астрономы представили новый проект телескопа для исследования атмосфер экзопланет, который может обеспечить почти космическое качество наблюдений при существенно меньших затратах по сравнению с орбитальными миссиями.

Как сообщает АЗЕРТАДЖ со ссылкой на сайт arXiv, команда исследователей разработала проект EXoplanet Climate Infrared TElescope (EXCITE), телескоп, размещаемый не на орбите, а на воздушном шаре. Результаты работы опубликованы на сервере препринтов arXiv, передает Day.Az.

Система крепится к гондоле, поднимаемой на высоту около 40 километров - выше 99,5 % земной атмосферы. В таких условиях влияние атмосферы на инфракрасные наблюдения минимально, при этом стоимость запусков существенно ниже, чем у космических телескопов. Планируется, что аппарат сможет работать непрерывно в течение нескольких суток, особенно во время антарктических кампаний, где возможно длительное удержание платформы в стабильных условиях.

Проект EXCITE ориентирован на получение так называемых фазовых кривых атмосфер горячих юпитеров - гигантских экзопланет, расположенных очень близко к своим звездам и находящихся в состоянии приливной блокировки. Непрерывные многосуточные наблюдения позволят восстановить трехмерные карты распределения температуры и химического состава атмосферы таких планет, формируя их "климатические карты".

Отмечается, что спектроскопическое оборудование телескопа позволит анализировать различные длины волн инфракрасного излучения, что даст возможность оценивать давление и структуру атмосфер на разных высотах.

По словам разработчиков, у существующих орбитальных телескопов имеются ограничения для подобных задач. В частности, режим PRISM космического телескопа "Джеймс Уэбб" чувствителен к ярким звездам, а телескоп "Хаббл" из-за выхода в тень Земли испытывает температурные колебания, что приводит к разрывам в наблюдениях и затрудняет построение непрерывных фазовых кривых.

В августе 2024 года состоялся тестовый полет EXCITE над городом Форт-Самнер в штате Нью-Мексико. Аппарат находился в воздухе около 10 часов. По данным разработчиков, система стабилизации обеспечила наведение с точностью до долей угловой секунды, а криогенная система охлаждения инфракрасных детекторов работала в штатном режиме. Вместе с тем были зафиксированы технические проблемы, включая отказ GPS и механические деформации отдельных элементов конструкции, которые уже учитываются при доработке аппарата.

Первый длительный антарктический полет EXCITE планируется на 2026-2027 годы. В случае успешной реализации миссии число полученных фазовых кривых экзопланет может быть существенно увеличено, что расширит возможности изучения климатических процессов в далеких мирах.