Po nespočet generací lidé vzhlíželi ke hvězdám a přemýšleli, zda někde tam venku existuje život, možná na planetách podobných té naší. Ale teprve v posledních desetiletích jsme byli schopni potvrdit existenci extrasolárních planet (aka. exoplanety) v jiných hvězdných systémech. Ve skutečnosti mezi rokem 1988 a 20. dubnem 2016 byli astronomové schopni vysvětlit existenci 2108 planet v 1350 různých hvězdných systémech, včetně 511 více planetárních systémů.
K většině z těchto objevů došlo během posledních tří let, a to díky zlepšení našich detekčních metod a nasazení vesmírné observatoře Kepler v roce 2009. Do budoucna astronomové doufají, že tyto metody ještě dále zlepší zavedením Starshade , obří vesmírná struktura navržená tak, aby blokovala oslnění hvězd, a tím usnadňovala hledání planet – a možná i další Země!
Zatímco některé planety byly pozorovány přímo pomocí dalekohledů (proces známý jako „Direct Imaging“), velká většina byla detekována nepřímými metodami, jako je metoda tranzitu. Tato metoda se pokouší zaznamenat planety při jejich křižování před diskem mateřské hvězdy – během této doby dojde k dočasnému poklesu pozorované jasnosti – a může také odhalit poloměr planety a někdy poskytnout informace o její atmosféře (s pomocí spektrometrů).
Tato metoda zůstává nejrozšířenějším prostředkem detekce a je zodpovědná za více objevů exoplanet než všechny ostatní metody dohromady. Kvůli interferenci z jiných světelných zdrojů však také trpí značnou mírou falešných poplachů a obecně vyžaduje, aby část oběžné dráhy planety protínala přímku viditelnosti mezi hostitelskou hvězdou a Zemí.
K vyřešení tohoto problému NASA vyvíjí některé klíčové technologie, které pomohou zablokovat interferenci světla, aby budoucí astronomové mohli snadněji detekovat exoplanety. Pro přístroje zde na Zemi vyvíjejí koronografy, jednotlivé přístroje, které se vejdou do dalekohledů a blokují světlo. Ale podíváme-li se do vesmíru, laboratoř Jet Propulsion Laboratory NASA také vyvíjí Starshade.
Tento koncept vyžaduje obří kosmickou loď ve tvaru květiny, která by byla vypuštěna jedním z vesmírných teleskopů nové generace NASA. Jakmile se rozmístí, proletí kolem dalekohledu, aby zakryl světlo vzdálených hvězd. Tímto způsobem bude světlo odrážené od planet na oběžné dráze kolem nich detekovatelné, takže bude mnohem snazší potvrdit přítomnost exoplanet.
Projekt vede prof. Jeremy Kasdin z Princetonské univerzity ve spojení s JPL a podporou společnosti Northrop Grumman (která vede misi a návrh systému pro Starshade). Jak Kasdin vysvětlil Universe Today prostřednictvím e-mailu:
'Hvězdná clona funguje stejně jako váš palec, když se snažíte zablokovat Slunce; blokuje světlo hvězd ve vstupu do dalekohledu, ale umožňuje světlu z blízké planety procházet bez překážek. Vzhledem k tomu, že planety jsou mnohem slabší než jejich hostitelské hvězdy, tato technologie eliminuje problém oslnění od hvězd zaplavujících světlo z planety. A protože světlo hvězd nikdy nepronikne do dalekohledu, lze použít jakýkoli konvenční dalekohled; není třeba věnovat zvláštní pozornost stabilitě a přesnosti dalekohledu.“
Stínítko, které je velké asi jako baseballový diamant, by bylo nasazeno jako součást jedné mise. Jak ukazuje video výše, velký stínítko by bylo namontováno na konci vesmírného dalekohledu – v tomto případě nadcházejícího Širokoúhlý infračervený průzkumný dalekohled (WFIRST) – a poté se odpojí a rozmístí do vzdálenosti několika tisíc kilometrů před ní.
Tak velký odstín, který funguje v tak velké vzdálenosti od svého párového dalekohledu, je nezbytný při práci se vzdálenými hvězdami.“ Protože hvězdy jsou tak daleko, úhlová vzdálenost mezi planetou a hvězdou je poměrně malá,“ řekl Kasdin, „vyžaduje velmi velká hvězdná clona (20 až 50 metrů v průměru) letící velmi daleko od dalekohledu (až 50 000 km). Přesto se mnoho astronomů domnívá, že jde o nejlepší technologii pro detekci planet podobných Zemi v blízké budoucnosti, čemuž napomáhá fakt, že na dalekohled je kladeno jen málo speciálních požadavků.“
Zařízení jako Starshade ve spojení s dalšími přístroji, jako jsou spektrometry, umožní astronomům nejen snadněji zaznamenat planety, ale také získat informace o jejich atmosférách. Studiem jejich chemického složení – tedy hledáním přítomnosti kyslíku/dusíku, vodní páry atd. – bychom byli schopni se značnou jistotou říci, zda na nich existuje život či nikoli.
Technologie Starshade je jedním z nejlepších kandidátů na misi na úrovni vlajkové lodi v příštím desetiletí a je špičkou Astro2010 prioritou rozvoje technologií. Kromě práce s WFIRST je možné, že bude spárován s misemi, jako je ta Satelit pro průzkum tranzitujících exoplanet (TESS) a Vesmírný dalekohled Jamese Webba .
'Doufáme, že s nadcházející misí WFIRST bude doporučena hvězdná clona schopná detekce Země,' dodal Kasdin, 'umožňující první snímek Země v příštím desetiletí.'
Další čtení: Zprávy JPL