Ruimtetelescopen die zijn ontworpen om verre planeten te observeren, moeten krachtig zijn, maar ze hebben ook een methode nodig om het licht van de moederster te blokkeren, waardoor alle dimmerobjecten die eromheen draaien volledig worden weggespoeld. Een ruimtetelescoop die duizenden kilometers in de schaduw achterblijft, zou dan veel zwakkere objecten rond de ster kunnen zien.
Een gigantisch, madeliefvormig ruimteschild zou kunnen worden gebruikt om hinderlijk sterrenlicht te blokkeren en astronomen met een omlooptelescoop in staat te stellen op aarde-achtige planeten in andere zonnestelsels in te zoomen, volgens een studie van de Universiteit van Colorado in Boulder.
De dunne plastic "starshade" zou het mogelijk maken dat een telescoop die duizenden kilometers achter hem loopt licht van verre planeten zou kunnen afbeelden die langs de gigantische bloembladen scheren zonder te worden overspoeld door licht van de moedersterren, zei CU-Boulder Professor Webster Cash. Onderzoekers zouden dan planetaire kenmerken zoals oceanen, continenten, poolkappen en wolkenbanken kunnen identificeren en zelfs biomarkers zoals methaan, zuurstof en water kunnen detecteren als ze bestaan, zei hij.
"We denken dat dit een aantrekkelijk concept is, vooral omdat het tegenwoordig kan worden gebouwd met bestaande technologie", aldus Cash. 'We zullen aardachtige planeten op tientallen triljoenen kilometers afstand kunnen bestuderen en hun atmosfeer chemisch kunnen analyseren op tekenen van leven.'
Een paper over dit onderwerp door Cash staat op de cover van het nummer van 6 juli van Nature. Het artikel bevat wiskundige oplossingen voor optische uitdagingen, zoals het buigen en verstrooien van licht tussen de buigzame sterrenhade met een diameter van 50 meter en de ruimtetelescoop, die in een baan om elkaar zouden draaien, ongeveer 15.000 mijl uit elkaar.
Wetenschappers zouden de telescoop en de starshade samen in een baan van ongeveer 1 miljoen mijl van de aarde lanceren, vervolgens de starshade op afstand uitrollen en kleine stuwraketten gebruiken om ze in zichtlijnen te brengen van nabijgelegen sterren waarvan gedacht wordt dat ze planeten herbergen, zei Cash. De stuwraketten zouden met tussenpozen worden ingeschakeld om de sterrenhemel stabiel te houden tijdens de waarnemingen van de planeten, die eruit zouden zien als heldere stippen.
"Denk aan een outfielder die een hand omhoog houdt om het zonlicht te blokkeren terwijl hij een vliegbal volgt", zegt Cash, directeur van CU-Boulder's Centre for Astrophysics and Space Astronomy. "We zouden de starshade gebruiken als een gigantische hand om het licht dat afkomstig is van een centrale ster met een factor van ongeveer 10 miljard te onderdrukken."
Het nieuwe concept zou kunnen worden gebruikt om planetaire systemen rond verre sterren in kaart te brengen en planeten te detecteren die zo klein zijn als de maan van de aarde, zei Cash. De afgelopen jaren zijn er meer dan 175 planeten ontdekt die in een baan om andere sterren draaien.
Nagesynchroniseerd met de New Worlds Observer, het ontwerp van Cash werd in oktober vorig jaar geselecteerd voor een financieringstoename van $ 400.000 door NASA's Institute for Advanced Concepts, nadat het in 2004 was geselecteerd voor eerste studie. Het team bestaat uit onderzoekers van Princeton University, NASA's Goddard Space Flight Center, Ball Aerospace of Boulder , Northrop Grumman Corp. uit Los Angeles en de Carnegie Institution in Washington, DC
Het team heeft ook een voorstel van $ 400 miljoen ingediend met NASA's Discovery Program om een stand-alone starshade te lanceren om samen te werken met de krachtige James Webb Space Telescope. De James Webb-ruimtetelescoop is een infrarood-observatorium dat gepland is voor lancering in 2013 en wordt beschouwd als de opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop.
Alternatieve voorstellen voor het in kaart brengen van verre planeten omvatten het onderdrukken van het sterlicht van de ouders zodra het de telescoop is binnengegaan - een gecompliceerde, Rube Goldberg-achtige onderneming met verschuivende spiegels en actieve elektronica, zei Marc Kuchner van NASA's Goddard Space Flight Center's Exoplanets and Stellar Astrophysics Laboratory. "Dit is daarentegen een zeer schoon en eenvoudig optisch concept, en misschien wel het meest veelbelovende idee tot nu toe over hoe we onze aardachtige buren direct in beeld kunnen brengen", zegt Kuchner, ook lid van het New Worlds Observer wetenschapsteam.
"Al meer dan een eeuw speculeren sciencefiction-schrijvers over het bestaan van aardachtige planeten rond nabije sterren", schreef Cash in Nature. 'Als ze echt bestaan, kan het gebruik van een occulter ze in de komende tien jaar vinden.'
Een nog geavanceerdere versie van de New Worlds Imager zou een ring van telescopen kunnen omvatten die op de maan zijn geplaatst onder een vloot van draaiende sterrenhades, waardoor wetenschappers daadwerkelijk verre, aardachtige planeten zouden kunnen fotograferen, speculeerde Cash. "Er zit een beetje Buck Rogers in het New Worlds Imager-concept, maar het zoeken en in kaart brengen van nieuwe landen is iets dat diep in de menselijke psyche lijkt te klinken."
Oorspronkelijke bron: UCB News Release
