Een afbeelding van een kunstenaar van een zonnebloemvormige sterrenkap die ruimtetelescopen zou kunnen helpen bij het vinden en karakteriseren van buitenaardse planeten.
(Afbeelding: © NASA / JPL / Caltech)
Starshade exoplanet-jachtmissies zijn misschien technologisch ontmoedigend, maar ze zijn niet buiten het bereik van NASA, suggereert recent onderzoek.
Zo'n missie zou gebruik maken van een ruimtetelescoop en een afzonderlijk ruimtevaartuig dat ongeveer 40.000 kilometer verderop zou vliegen. Deze laatste sonde zou worden uitgerust met een grote, platte, getinte kap die is ontworpen om sterrenlicht te blokkeren, waardoor de telescoop mogelijk direct in een baan om het beeld kan draaien buitenaardse werelden zo klein als de aarde die anders door de schittering verloren zou gaan.
(Instrumenten genoemd coronagrafen, die zijn geïnstalleerd op meerdere grond- en ruimtetelescopen, werken volgens hetzelfde lichtblokkerende principe. Maar coronagrafen zijn verwerkt in de telescoop zelf.)
VERWANT: The Strangest Alien Planets (Galerij)
Er zijn nog geen starshade-missies in de boeken van NASA. Om zo'n project te laten werken, zouden de twee ruimtevaartuigen ongelooflijk nauwkeurig moeten worden uitgelijnd - tot op ongeveer 3 voet (1 meter) van elkaar, zeiden NASA-functionarissen.
'De afstanden waar we het over hebben voor de starshade technologie zijn nogal moeilijk voor te stellen, "zei Michael Bottom, een ingenieur bij NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië, in een verklaring.
'Als de starshade zou worden verkleind tot de grootte van een onderzetter, zou de telescoop zo groot zijn als een potloodgum en zouden ze ongeveer 100 kilometer van elkaar verwijderd zijn,' voegde Bottom eraan toe. 'Stel je nu eens voor dat die twee objecten vrij in de ruimte zweven. Ze ervaren allebei deze kleine rukjes en duwtjes van de zwaartekracht en andere krachten, en over die afstand proberen we ze allebei precies uit te lijnen binnen een straal van ongeveer 2 millimeter.'
Kleine uitlijningsfouten kunnen theoretisch worden gedetecteerd door een camera in de ruimtetelescoop. Kleine hoeveelheden sterrenlicht lekken altijd rond de sterrenkap en vormen een licht-en-donker patroon op de scoop. De camera zou verkeerde uitlijningen opvangen door te herkennen wanneer het licht-en-donkerpatroon niet in het midden lag.
Bottom bedacht een computerprogramma dat testte of deze techniek echt zou werken - en de resultaten waren bemoedigend.
"We kunnen een verandering in de positie van de starshade tot op een centimeter voelen, zelfs over deze enorme afstanden," zei Bottom in dezelfde verklaring.
Ondertussen bedachten collega-JPL-ingenieur Thibault Flinois en zijn collega's hun eigen reeks algoritmen, die informatie uit het programma van Bottom gebruiken om te bepalen wanneer de starshade autonoom zijn stuwraketten moet afvuren om de uitlijning te behouden.
Samengevoegd, dit werk - dat wordt gedetailleerd in een verslag doen van eerder dit jaar voltooid - suggereert dat starshade-missies technologisch haalbaar zijn. Het zou inderdaad mogelijk moeten zijn om een grote sterrenkap en een ruimtetelescoop uitgelijnd te houden op afstanden tot 46.000 mijl (74.000 km), aldus NASA-functionarissen.
"Dit is voor mij een mooi voorbeeld van hoe ruimtetechnologie steeds opmerkelijker wordt door voort te bouwen op eerdere successen", zei Phil Willems, manager van NASA's Starshade Technology Development-activiteit, in dezelfde verklaring.
'We gebruiken formatie die in de ruimte vliegt telkens wanneer een capsule in de lucht aankomt Internationaal Ruimtestation', Voegde Willems toe.' Maar Michael en Thibault zijn veel verder gegaan en hebben een manier getoond om de formatie op grotere schaal dan de aarde zelf te behouden. '
- 7 manieren om buitenaardse planeten te ontdekken
- 10 exoplaneten die buitenaards leven zouden kunnen hosten
- Incredible Technology: Space Tech aan de horizon
Mike Wall's boek over de zoektocht naar buitenaards leven, "Buiten'(Grand Central Publishing, 2018; geïllustreerd door Karl Tate), is nu uit. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.
