NASA ukázala „lovca mimozemšťanov“. Prelomový teleskop prekonal aj Jamesa Webba
Predstav si, že sa pozeráš na oblohu a vieš, že tam vonku, na planéte vzdialenej desiatky svetelných rokov, práve prší alebo tam zúri búrka. Ešte fascinujúcejšia je však predstava, že dokážeme s úplnou istotou prečítať chemické zloženie jej atmosféry a nájsť v nej nepopierateľné stopy života. Presne k tomuto cieľu smeruje ambiciózny projekt nového vesmírneho giganta Habitable Worlds Observatory (HWO), ktorý by mal odštartovať v roku 2040. Hoci sa zdá, že je to ďaleká budúcnosť, vedci už dnes intenzívne pracujú na technológiách, ktoré z neho urobia dokonalého lovca mimozemského života.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneSúčasným kráľom vesmírneho výskumu je nepochybne James Webbov vesmírny ďalekohľad (JWST). Aj keď nám prináša dychberúce zábery, jeho prístroje narážajú na technologické limity, ktoré mu neumožňujú vidieť detaily potrebné na jednoznačnú identifikáciu bio-signatúr. Rozlišovacia schopnosť jeho infračervených senzorov sa pohybuje na úrovni okolo 3600, čo vedci považujú za nízke až stredné rozlíšenie. Pri takejto hodnote sa jemné spektrálne čiary plynov, ako je napríklad oxid uhličitý, jednoducho zlievajú do jednej machule.
Práve preto prichádza tím vedcov pod vedením Daniela Jaffeho z University of Texas s prelomovým návrhom. Ako vyplynulo z najnovších zistení, nový teleskop HWO potrebuje dramatický upgrade v podobe spektrografu s ultravysokým rozlíšením v blízkej infračervenej oblasti. Navrhujú zariadenie s rozlíšením až 45 000, čo je viac než dvanásťnásobok schopností dnešného Webbovho teleskopu. Tento krok by mohol úplne zmeniť pravidlá hry pri hľadaní obývateľných svetov.
Prečo Webbov teleskop na hľadanie života nestačí?
Možno sa pýtaš, prečo na tento účel nevyužijeme existujúci hardvér. Hoci Webbov teleskop nedávno odhalil atmosféru na extrémnej lávovej planéte, na odhalenie stopových množstiev plynov indikujúcich život potrebuješ oveľa citlivejší zrak. Pri nízkom rozlíšení svetlo z materskej hviezdy doslova prežiari slabé signály odrážajúce sa od samotnej planéty. Vzniká tak obrovský šum, ktorý spoľahlivo vymaže akékoľvek dôležité dáta.
Nové HWO s dvanásťnásobne vyšším rozlíšením tento problém elegantne vyrieši. Astronómom umožní nielen identifikovať slabé spektrálne stopy molekúl, ale dokonca sledovať počasie na exoplanétach v reálnom čase. Meraním presných Dopplerových posunov v spektrálnych čiarach dokážeme určiť rýchlosť vetra a pohyb mračien na svete, ktorý je od nás vzdialený bilióny kilometrov. Aby sme to dokázali, teleskop bude využívať špeciálny koronograf na blokovanie svetla hviezdy, no ani ten nie je stopercentný. Práve extrémne rozlíšenie spektrografu pomôže odfiltrovať zvyškový šum z hviezdy a odhaliť čistý signál planéty.
Dve prelomové technológie, ktoré prekonali fyziku
Ak je táto myšlienka taká skvelá, prečo sme ju nepoužili už skôr? Odpoveď je jednoduchá: doterajšia technológia bola príliš masívna, ťažká a trpela obrovským vnútorným šumom. Každý kilogram hmotnosti navyše posiela cenu vesmírnej misie do astronomických výšin. Navyše staršie senzory generovali takzvaný temný prúd – elektrický prúd vznikajúci aj vtedy, keď na snímač nedopadá žiadne svetlo. To robilo zozbierané dáta prakticky nepoužiteľnými.
Podľa Jaffeho tímu však vedci na Zemi tieto problémy už vyriešili pomocou dvoch kľúčových inovácií. Prvou sú kremíkové imerzné mriežky (silicon immersion gratings). Na rozdiel od tradičných zrkadlových mriežok, ktoré svetlo odrážajú, tieto nové komponenty nútia svetlo ohýbať sa priamo vo vnútri materiálu s vysokým indexom lomu. Vďaka tomu mohli inžinieri drasticky zmenšiť rozmery a hmotnosť spektrografu bez toho, aby museli použiť akékoľvek pohyblivé mechanické časti.
Druhou inováciou sú lavínové fotodiódové polia (APA). Tieto detektory majú takmer nulový temný prúd a ich vlastný šum je nižší než signál vyvolaný jediným fotónom. Pri hľadaní odpovede na to, či sme vo vesmíre naozaj sami, sú tieto technologické vylepšenia presne tým rozdielovým faktorom, ktorý potrebujeme na zachytenie extrémne slabého svetla vzdialených svetov.
Pohľad do budúcna: Čaká nás dlhá cesta
Hoci obe tieto technológie už spoľahlivo fungujú v pozemných observatóriách (napríklad v prístroji IGRINS na teleskope Gemini South), vesmírne prostredie je úplne iná káva. Predtým, než ich NASA integruje do vlajkového projektu HWO za miliardy dolárov, budú musieť prejsť ostrým testom vo vesmíre. Vedci preto navrhujú menšiu demonštračnú misiu, ktorá overí stabilitu kremíkových mriežok a APA senzorov v mikrogravitácii a kozmickom žiarení.
Keďže HWO je momentálne len vo fáze definovania konceptu a jeho štart je naplánovaný až na štyridsiate roky tohto storočia, máme dostatok času na prípravu. Otázkou zostáva, či sa na takúto testovaciu misiu nájdu dostatočné finančné prostriedky. Bez tohto technologického skoku by sme totiž riskovali, že postavíme obrovský teleskop, ktorý síce bude drahý, ale nedokáže splniť svoj najväčší cieľ – priniesť nám nezvratný dôkaz o tom, že život nie je len výsadou našej planéty.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Vedci skúmali, čo ľudia vidia tesne pred smrťou. U viacerých objavili znepokojivú podobnosť

Najvzdialenejšia sonda ľudstva prestala odpovedať. Po 48 hodinách prišlo veľké prekvapenie

Fosílne palivá skončili. 15 km pod zemou našli nekonečný zdroj vzácnej energie, zmení úplne všetko

Prekvapivé zistenia vedcov: V obľúbenom nápoji Slovákov našli vážnu neviditeľnú hrozbu

K Zemi sa rúti obrovská družica. Po 22 rokoch ju čaká dramatický koniec, záchrana zlyhala
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Po 420 rokoch končí legendárny pivovar. Zostanú len sklady, výrobu preberá známy koncern
PREMIUMČistiarne Slovákov fungujú od Karibiku až po Maurícius: „Roky sme všetky zarobené peniaze vracali späť do firmy“

Oski Barami pre Startitup: Mesiac v USA ma vyjde na 20-tisíc eur. Prezradil, aká je pravda o faktúrach od politikov

40-tisíc eur: Influencer Zrebný predáva svoje vysnívané auto, spotrebu neutiahne každý

16 eur za celodenný skipas. Slováci môžu u susedov lyžovať lacnejšie, pozri si veľký prehľad cien
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stačilo 24 hodín a je z nej svetový hit. Netflix za noc ovládla neznáma novinka
- Napájala by celý svet až 2 roky. V Európe našli pod zemou masívne ložisko „čistej energie”
- Má 66 radarov s umelou inteligenciou a na pokutách už vybrali milióny. Táto obec je postrachom vodičov
- Brusel zavádza novinku pre e-biky aj kolobežky. Zmenu pocítia aj Slováci a poriadne zamieša trhom
- Kórejci našli recept na úspech. Lámu jeden predajný rekord za druhým a chystajú ďalší tromf
-
- Brusel zavádza novinku pre e-biky aj kolobežky. Zmenu pocítia aj Slováci a poriadne zamieša trhom
- Číňania posunuli hranice elektromobility. Ich nový pohon dokáže niečo, čo bežný motor nezvládne
- Benzínovým motorkám môže odzvoniť skôr, než si myslíme. Nezničia ich zákazy, ale nečakaný trend
- Má 66 radarov s umelou inteligenciou a na pokutách už vybrali milióny. Táto obec je postrachom vodičov
- Ešte ani neprišiel do kín a už láme rekordy. Akčný film roka vyvolal vo svete šialenstvo
-
- Brusel zavádza novinku pre e-biky aj kolobežky. Zmenu pocítia aj Slováci a poriadne zamieša trhom
- Číňania posunuli hranice elektromobility. Ich nový pohon dokáže niečo, čo bežný motor nezvládne
- Benzínovým motorkám môže odzvoniť skôr, než si myslíme. Nezničia ich zákazy, ale nečakaný trend
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
- Nový akčný film práve dorazil online aj s dabingom. Svet v ňom ovládli monštrá
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Po 420 rokoch končí legendárny pivovar. Zostanú len sklady, výrobu preberá známy koncern
PREMIUMČistiarne Slovákov fungujú od Karibiku až po Maurícius: „Roky sme všetky zarobené peniaze vracali späť do firmy“

Oski Barami pre Startitup: Mesiac v USA ma vyjde na 20-tisíc eur. Prezradil, aká je pravda o faktúrach od politikov

40-tisíc eur: Influencer Zrebný predáva svoje vysnívané auto, spotrebu neutiahne každý

