Благодаря самоотверженной четырёхлетней работе телескопа «Кеплер» у науки появились данные о тысячах экзопланет. Уже более 30 из них с точки зрения астрономов потенциально способны поддерживать жизнь в известной нам форме. И ещё далеко не все данные, полученные с телескопа, обработаны, поэтому количество интересных науке планет будет только расти.
Поскольку на подходе у учёных есть уже новые, более мощные телескопы, с чьей помощью мы сможем более подробно изучить найденных кандидатов в «живые» планеты, встаёт вопрос их классификации и ранжирования по научному интересу. Необходимо создать реестр планет с тем, чтобы при запуске нового телескопа у астрономов был уже готовый план по их изучению и поиску признаков внеземной жизни, поскольку время работы таких инструментов очень дорого.
Таковую классификацию предложили в своей работе астрономы из Виртуальной планетарной лаборатории Вашингтонского университета. Предложенный метод сравнения и ранжирования они назвали «индекс обитаемости транзитных планет» [habitability index for transiting planets].
«Проще говоря, мы придумали метод, который позволит взять имеющиеся данные наблюдений и выработать систему приоритетов,- говорит профессор астрономии Рори Барнс [Rory Barnes], один из авторов работы. – И когда у нас будут сотни целей в виде разных экзопланет, мы сможем сказать: Хорошо, начнём-ка вот с этих».
Традиционный метод, позволяющий отнести или не отнести планету к числу обитаемых оценивает размер орбиты и яркость звезды с тем, чтобы понять, может ли планета иметь на поверхности жидкую воду – необходимое, с точки зрения науки, условие существования на ней жизни.
Каталог потенциально обитаемых планет, найденных телескопом «Кеплер» (кликабельно)
Предлагаемый индекс расширяет этот метод и добавляет в него новые характеристики. Например, каменистость планеты, показывающая схожесть её с Землёй. Индекс «вырожденности эксцентриситета-альбедо»: он учитывает как близость орбиты к круговой, так и характеристику отражательной способности поверхности планеты, в итоге показывая, как много энергии она получает от звезды. Чем ближе планета подходит к звезде, тем больше энергии она может получить; с другой стороны, при высоком альбедо большая часть энергии будет отражаться в космос.
Индекс обитаемости может принимать значения от 0 до 1. При этом согласно подсчётам, индекс для Земли составляет всего 0,829, что даже немного меньше, чем индекс планеты Kepler-442b. Эта недавно открытая планета находится на расстоянии в 1100 световых лет от нас и получила индекс 0,836. Изобретатели индекса планируют сделать на сайте лаборатории калькулятор, доступный для всех исследователей. Каждый сможет ввести данные интересующей его планеты и получить индекс её обитаемости.
Среди новых блестящих инструментов, которые скоро получат астрономы, выделяется космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST), по плану выходящий на орбиту в 2018 году. Он будет изучать вселенную в инфракрасном диапазоне и сможет различить наличие атмосферы у экзопланет.
JWST
Ещё раньше будет запущен TESS – Спутник наблюдения за транзитными экзопланетами (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Уже в 2017 году он появится на орбите и начнёт наблюдения за различными экзопланетами, размерами от небольших планет земного типа и до газовых гигантов. Он будет искать сравнительно мелкие планеты с яркими звёздами, находящимися с нами по соседству, и выполнять детальный анализ характеристик планет, включая их атмосферу.
TESS
Планируется, что за два года TESS изучит 500000 звёзд и найдёт порядка 3000 экзопланет. Судя по уже собранной статистике, из этих планет порядка 500 могут быть признаны потенциально обитаемыми.
Телескоп «Кеплер» был первым космическим аппаратом, созданным специально с целью поиска экзопланет. Он назван в честь немецкого математика и астронома, открывшего законы движения планет. Обсерватория могла одновременно наблюдать более чем 100 тыс. звёзд. Наличие планеты у звезды определяется по периодическим изменениям её яркости, вызываемым транзитами — прохождениями планеты перед звездой. Он вышел из строя в мае 2013 года, но полученные им данные до сих пор находятся в обработке.
sergku1213
Про не слишком высокий индекс обитаемости для Земли — впечатлило. Вспомнился анекдот- " А другой планеты у Вас нет?" Теперь хотя бы будут критерии, как их искать, а там глядишь, и транспорт подтянется. Ждём.
Arvur
Да-да. Не раскрыт самый любопытный здесь момент. Как же должна выглядеть планета с индексом единица?
GeckoPelt
voyager-1
Стоит ещё отметить, что выбор именно инфракрасного диапазона для космического «Джеймса Уэбба» даст ему огромное преимущество перед наземными — экзопланеты с температурами в 300 К (как наша Земля) подавляющее большинство света излучают как раз в инфракрасном свете. А значит он сможет обнаруживать значительно более «тусклые» планеты с условиями похожими на наши (атмосфера пропускает инфракрасный свет только «урывками», и общую картину излучения инфракрасного света на Земле построить не получится).
Bas1l
Занимательный факт. Изначально планировалось, что телескоп Джеймса Уэбба будет запущен в 2007 году и будет стоить 0,5 млрд долларов, теперь планируют, что он будет запущен в 2018 и окончательная цена окажется 8,8 млрд долларов.
VenomBlood
Бывает. Подобные проекты — один на миллион.
Люди не могут предсказать сколько займет времени и сколько будет стоить разработать игрушку для телефона, а для уникальных проектов подобного масштаба все предусмотреть просто невозможно. Да и если бы все спланровали заранее и выдали бы сразу оценку «9 миллиардов и 20 лет» — было бы одобрено подобное финансирование?
kaichou
> Подобные проекты — один на миллион.
Где тот миллиард проектов, прошедших мимо меня?
VenomBlood
Не понял откуда вы получили миллиард?
voyager-1
Я считаю главное — что проект не смотря на всё не закрыли.
«Хаббл» — тоже с 400 млн $ вырос в стоимости до 2,5 млрд $ за счёт миссий по исправлению проблем с главным зеркалом. Но сколько открытий благодаря нему было сделано! За 25 лет работы он произвёл больше 100 терабайт данных. А такие мелочи как то, что его фотографии если и не стоят рабочем столе, так по крайней мере — видели практически все, у кого есть интернет — это и не упоминается ).
У «Джеймса Уэбба» может быть такое же большое будущее, как у «Хаббла». Мы тратим триллионы $ на войну. Неужели возможность запечатлеть наш будущей дом, или дом «братьев по разуму» не стоит нескольких миллиардов?
lamoss
Я полагаю дело в том, что до Kepler-442b лететь около 70 миллионов лет на скорости 4,3км/с, а до ближайшей Тау Кита е — 200 тысяч лет (если верить википедии). Чтобы представлять масштаб проблемы, за всю свою историю существования человечество «распространилось» радиосигналом в космосе всего на 60 световых лет. Это как с учеными, которые начинают эксперимент длительностью больше человеческой жизни. Далеко не все готовы тратить миллиарды на планету, которую никто из представителей нашего вида увидеть не сможет.
voyager-1
В вики прямо написано, что скорость взята от Вояджера-1, он был предназначен для исследования внешних планет, изучение межзвёздной среды — это, можно сказать «бонус» который получился благодаря тому «запасу прочности» который был заложен в аппарат.
Они в расчётах опираются на то, что есть. Даже не так — они опираются, на то, что осталось — были проекты ядерных двигателей у нас и у них.
Ещё на заре космонавтики, был проект постройки межзвёздного корабля, их и в дальнейшем было много: Дедал, Икар, Прометей. Даже сейчас спонсируется проект «Столетний космический корабль» . Эти проекты предполагают закончить миссию в пределах одной человеческой жизни. Ни о каких тысячелетиях, речи в этих проектах речи не идёт, единственно, что их погубило — оценки стоимости, люди у власти считают что это будет слишком дорого.
И я хотел бы добавить к этому замечательную цитату, сказанную Гарри Андерсоном:
Каждый дурак знает, что до звёзд не достать, а умные, не обращая внимания на дураков, пытаются.
lamoss
Либо мы говорим о разных вещах, либо вы только подтвердили сказанной мной о том, что пока до ближайшей неподтвержденной экзопланеты лететь 200 тысяч лет — желающих не много найдется полететь и проспонсировать исследования, связанные с этим полетом.
voyager-1
Вы уж меня извините, но вы хотя бы пару ссылок открыли, из тех что я привёл — все те проекты рассчитывались на скорость около 10% от световой, а это — около 60 лет до ближайших экзопланет, или 120 до ближайшей планеты, которая может входить в зону обитаемости. Эти проекты о полётах не сказки, а вполне себе технические проекты — ядерные ракетные двигатели делали уже 50 лет назад, И прошу заменить, она пока не подтверждена, к началу 2019-го, когда в строй войдет «Джеймс Уэбб» — и мы получим достоверные данные о реальных условиях на ней, и этот вопрос окончательно прояснится.
Я слова Гарри Андерсена не просто так приводил, если бы у нас все учёные и изобретатели были пессимистами, то у нас ни самолётов, ни ракет не было бы. Это кажется, что можно тупо отсидеться пару сотен лет, и звездолёты чудесным образом сами собой на орбите Земли построятся. Нас не закон Мура в космос вывел, а энтузиазм людей, и «процессоры» нас к звёздам не доставят — без двигателей это просто бесполезная куча кремния.
UPD: В этом и состоит план — не проектировать реальный корабль, а создать как раз условия, для того, чтобы его можно было создать в будущем.
lamoss
Первое — это только проекты. У Илона Маска есть проект о том как марс разбомбить и сделать его пригодным для жизни, например, но никто спонсировать не торопится. Но летают не на проектах, летают на кораблях, а от проекта исследования до корабля — опять же, не одно десятилетие пройдет. И это при том что технология только испытывалась как «не взорвется ли при запуске», и двигатель с ресурсом в один час не подходит для полета.
И еще раз повторюсь — инвестиции, которые не окупятся в течение срока жизни инвестора всегда испытывают проблемы с поиском этих самых инвесторов.
voyager-1
От БАК в ближайшее время тоже профита не предвидится, за исключением каких-то подвижек в сверхпроводниках. Однако это не мешало потратить на него уже почти 10 млрд $, включая часть частных средств. Будут реальные проекты — будут и инвестиции, вопрос лишь в том соберут ли требуемую сумму, и за какой срок.
Илон Маск пока не суммы не называл, ни каких-то сроков. Его текущая задача — заинтересовать публику, чтобы эту идею стали обсуждать, а не искать конкретные деньги под конкретный проект. Он понимает — что без поддержки со стороны своих средств на это ему не хватит, поэтому так важно заинтересовать людей в этом, чтобы они тоже «зажглись» этой идеей.
Ну это как сказать — сейчас большинство и трёх минут не отрабатывают, так что всё познается в сравнении ). Не забывайте: космос — это не Земля, там не требуется всё время расходовать топливо для полётов. Вояджеры разгонялись всего порядка 15-20 минут, это не мешало им по инерции с помощью определённой помощи гравитации планет-гигантов столько пролететь.
Если разгоняться до 10% от скорости света как раз наоборот — проблема будет как затормозить у цели, потому что в межзвёздной среде вы потеряете за века полёта какие-то доли процента от скорости.
lamoss
Спасибо, возможно вы и правы.
По поводу часа полёта — у меня нет источников, но я читал что требуется одного разгона только на 6 часов. Понятно что потом всякие гравитационные маневры и прочие хитрости межзвездных полетов, но всё же 6 часов. И соответственно топлива с собой тоже.
voyager-1
Да, действительно, скорость света по нашим меркам — просто огромна, скажем для разгона до 10% от световой скорости требуется целый месяц разгоняться с ускорением 1g. Поэтому даже 6 часов — это доступно только для беспилотных аппаратов (что даёт им возможность использовать солнечный парус движимый от энергии Солнца/мощного лазера вместо двигателей на самом аппарате). Для полётов человека предусматривались в основном или взрыволёты, или термоядерные двигатели, которые становятся доступны только в наше время, с разработкой высокотемпературных сверхпроводников.
lamoss
Отредактировать комментарий не могу уже. Прочитал про проект «Столетнего корабля» — это проект, в рамках которого предполагается создать бизнес-план, а сам бизнес-план уже должен будет стимулировать на исследования, которые необходимы для межзвездных путешествий.
Zenitchik
Остался не раскрытым вопрос: а считать-то как? Где формула? Нам нужна формула.