Darwin (vesmírný projekt)

Darwin je projekt  Evropské vesmírné agentury vypustit do vesmíru systém infračervených dalekohledů za účelem přímého pozorování exoplanet a hledání života na nich.

Projekt byl schválen ESA v roce 1997 pro vědecký a technologický rozvoj. Zahájení mise bylo plánováno na rok 2014 [1] . Projekt byl ukončen v roce 2007, v současné době nejsou plánovány žádné další akce.

NASA vyvinula podobný projekt. Jmenuje se TPF ( Trestrial Planet Finder  ). ESA zvažuje možnost spolupráce v této oblasti. Je povolena varianta kombinovaného projektu Darwin + TPF.

Popis projektu

"Darwin" zahrnuje vypuštění tří infračervených dalekohledů (střední vlnový rozsah s vlnovou délkou 2,5-50 mikronů) se zrcadly o průměru nejméně tři metry na cirkumsolární oběžnou dráhu (bod L2 pro systém Slunce-Země). [2] Vypouštět dalekohledy blízko Země je nepraktické kvůli zahřívání konstrukce kosmické lodi slunečním zářením, což vyžaduje drahý chladicí systém. Také v tomto případě je zjednodušen problém orientace vozidla a úloha řízení vzájemné polohy skupiny vozidel v prostoru.

Dalekohledy budou fungovat jako jeden systém, jako zrcadlový dalekohled s velkým průměrem využívající princip nulovací interferometrie . Budou umístěny na kružnici o průměru do 100 m, nebude mezi nimi pevné spojení a poloha bude stabilizována pomocí laserového komunikačního systému . Pro dodatečnou kontrolu polohy dalekohledů je spuštěn samostatný přístroj, který umožní držet optické osy všech dalekohledů přesně ve stejném směru.

Na Zemi je použití infračervených dalekohledů téměř nemožné. Za prvé, atmosféra absorbuje infračervené záření a za druhé samotný dalekohled vysílá infračervené vlny při pokojové teplotě, čímž znečišťuje vlastní data. V tomto ohledu, aby bylo dosaženo vysoké citlivosti, budou všechny dalekohledy na oběžné dráze chlazeny na teplotu 40 K (−233 °C) . Chlazení je pasivní , pomocí kotoučových chladičů, které obklopují dalekohledy.

Hledání planet, a to i po nejbližších hvězdách, je srovnatelné s úkolem vidět světlo svíčky na vzdálenost tisíce kilometrů, a to i přesto, že svíčka se bude nacházet blízko majáku. V optickém dosahu světlo hvězdy převyšuje světlo její pozemské planety miliardkrát. U středovlnného infračerveného záření je stejný poměr milionkrát.

Dalším argumentem ve prospěch infračerveného rozsahu je skutečnost, že život zanechává své markery v tomto rozsahu. Na Zemi biologická aktivita produkuje některé plyny. Například flóra produkuje kyslík, zatímco  fauna produkuje oxid uhličitý a metan . Tyto plyny a další, jako je vodní pára, zanechávají své stopy tím, že absorbují určité infračervené vlnové délky.

Dodání čtyř a možná i pěti kosmických lodí na oběžnou dráhu by mělo být provedeno nosnými raketami Sojuz-Fregat .

Údajné vědecké výsledky

S pomocí Darwinova systému má provádět přímé pozorování exoplanet (zářením přicházejícím z planet v infračervené oblasti, nikoli nepřímými znaky, jak je tomu nyní).

Tento systém umožní pozorovat planety jako je Země a provádět spektrální analýzu složení jejich atmosfér. V případě, že se ve spektru najdou čáry ozónu , molekulárního kyslíku a vodní páry, bude to znamenat přítomnost života na těchto planetách ( protože tak agresivní plyn, jako je kyslík, musí mít stálé zdroje doplňování - životně důležitá aktivita organismů ) .

Existují návrhy na další rozvoj systému zvýšením počtu dalekohledů. Některé odhady hovoří o možném rozlišení takového "hyperteleskopu" na několik mikroobloukových sekund . Teoreticky by systém 100 třímetrových dalekohledů vzdálených od sebe 100 km dokonce umožnil mapování exoplanet. [3]

Viz také

• exoplaneta
• Vyhledávač pozemských planet
• COROT
• SETI@Home
• METI
• Kepler (dalekohled)
• Nullingová interferometrie
• Seznam objektů pojmenovaných po Charlesi Darwinovi

Poznámky

1. ↑ ESA – Vesmírná věda – Darwinův přehled . Získáno 9. prosince 2008. Archivováno z originálu 2. listopadu 2012. (neurčitý)
2. ↑ ESA.int. Stručný popis mise na webu ESA (v angličtině) (23. března 2009). Získáno 23. března 2009. Archivováno z originálu dne 25. srpna 2011. (neurčitý)
3. ↑ https://link.springer.com/article/10.1007/s10686-008-9123-8 Archivováno 19. června 2018 na vesmírné observatoři Wayback Machine Luciola hypertelescope

Odkazy

• Stránka projektu na webu ESA