La NASA está desarrollando una nueva óptica para telescopio espacial

La nueva tecnología se verá en los planetas en busca de signos de vida, tales como el oxígeno y el agua líquida
 
A pesar de que en los últimos 15 años se han descubierto cientos de planetas orbitando otras estrellas, todavía no podemos responder a la eterna pregunta de si hay vida en cualquiera de estos planetas. Sin embargo, las nuevas tecnologías, la NASA puede hacer una diferencia al ofrecer la oportunidad de observar no sólo los planetas similares a nuestro tamaño, situada en una zona potencialmente habitable de su estrella, sino también la oportunidad de ver este tipo de señales de vida, tales como el oxígeno y el agua líquida.

Los científicos del Centro de Investigación de la NASA "Ames" en Moffitt Field, California, para desarrollar nuevo telescopio espacial óptica, que es capaz no sólo de detectar planetas similares a la Tierra, sino también para fotografiarlos. Para crear este tipo de cuadros llamados 'visión directa', la nueva tecnología se utilizará como apodización amplitud técnica llamada fase de inducción (PIAA). Desarrollo Apodización comenzó en 2003, y durante ese tiempo logró demostrar la veracidad del concepto de ideas y tecnología. Los investigadores probaron el prototipo, y el proyecto se deben implementar durante los próximos misiones espaciales, organizado por la NASA para obtener imágenes de exoplanetas. La misión en sí está previsto para la década de 2020.

"Al bloquear el resplandor y la difracción de la estrella, podemos ver esos planetas que sin la nueva tecnología estarían ocultos. Gracias al nuevo producto, en primer lugar obtener una imagen directa de exoplanetas zona potencialmente habitable "- dice Ruslan Belikov, astrofísico de la NASA y el líder del equipo técnico en el Ames participado en coronógrafo desarrollo experimental
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Sistema de PIAA utiliza dos dispositivo óptico asférico especialmente diseñado para cambiar la luz en la "visión" del telescopio y hacer que esta luz "alto contraste", adecuado para las imágenes fotográficas. Foto de nasa.gov

Hoy en día, los científicos suelen utilizar métodos indirectos, uno de los cuales, por ejemplo, es el "método de tránsito" para detectar planetas fuera del sistema solar. De acuerdo con medida estrella de atenuación cuando el planeta pasa entre ella y la línea de visión del telescopio. Mirando las estrellas iluminando cambios, los científicos pueden determinar el tamaño del planeta, su distancia a la estrella y su período orbital. Este método es utilizado actualmente por la misión "Kepler", lanzada por la NASA en 2009; su propósito es encontrar una zona potencialmente habitable planetas de tamaño similar a la Tierra.

En el futuro, sin embargo, para la detección de biomarcadores de la vida, tales como el oxígeno y el agua líquida en los planetas que se asemejan a la Tierra, en órbita alrededor de una estrella similar a nuestro sol, un enfoque diferente se utilizará en el diseño y concepto. PIAA tiene la capacidad de "visión directa", que se refiere a los exoplanetas fotografía real. Las dificultades para la creación de este tipo de imágenes que el brillo de la estrella provoca la difracción y reflexiones, encendiendo orbitando el planeta. Para resolver este problema, el telescopio es necesario suprimir la difracción de estrellas de luz.

Sistema de PIAA utiliza dos espejos asféricos especialmente diseñados para convertir sensores de luz registraron un telescopio, una nueva instalación es reconocido por su alto contraste. Este nuevo alto contraste es capaz de suprimir la difracción y encienda la luz brillante de las estrellas en la imagen en un pequeño punto, lo que efectivamente bloquea la luz emitida por la estrella, que, sin embargo, no afecta a la percepción de la luz emitida por los planetas. Herramientas que bloquean la luz de las estrellas, denominadas comúnmente como "coronógrafos"; originalmente fueron diseñados para bloquear el resplandor del Sol, por lo que podemos ver su capa externa de gas o de corona. PIAA - es una especie de un tipo particularmente poderoso del coronógrafo, que estaba apoyada en el borde de los conocimientos modernos de la física
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La óptica del telescopio tiene defectos diminutos, llamada aberración, lo que hace que la imagen borrosa en la estrella. En el nivel actual de desarrollo de nuestra civilización no es posible crear una totalmente libre de aberraciones de la óptica, pero se puede ajustar por medio de espejos separados que pueden cambiar rápidamente su forma. "Estos espejos se llaman deformados. Advierten potenciales óptica distorsión del telescopio, "- dijo Belikov. Coronógrafo PIAA o un bloque entero de estrellas brillan, pero son capaces de mostrar el planeta tierra solicitada sólo si el tamaño de la óptica del telescopio es perfecta, que nunca sucede.


La óptica del telescopio tiene pequeños defectos llamados aberración, que causa la visión borrosa en las imágenes. Foto de nasa.gov

Deformante espejo corregir estas deficiencias a través de su sistema de control de frente de onda. Este sistema de "correcciones" fragmentos imperfectos de una óptica telescópicas a coronógrafo no podría funcionar correctamente.


La foto de arriba es una muestra creada por deformación de espejo. Cualquier distorsión se puede ajustar como un espejo, capaz de cambiar de forma activa la forma.

Coronógrafo experimental con espejos deformantes se han construido en los "Ames" micromáquinas Boston Corporation. Ellos son cuadrados de medición 1 por 1 centímetro, en la que están incrustados tamaño de malla de 32 \ 32 células y el actuador 1.024, respectivamente. Pueden generar cualquier forma deseada en el espejo. Mediante el control de la forma de la superficie del espejo deformable, es posible reducir la aberración en un telescopio de modo que pudiera capturar completamente la fotografía del planeta del tamaño de la Tierra.

"La superficie de estos espejos deformantes así la biodiversidad y tiene un alto grado de precisión, que no somos siquiera capaces de medirlo," -. Comentó Belikov


Cada espejo es un cuadrado de 1 por 1 centímetro. Tamaño de malla Utilizado principalmente de 32 \ 32 células, o 1024 actuadores que son capaces de crear cualquier forma deseada.

A pesar de que se tomó la decisión de seguir mejorando PIAA, la tecnología está lista para llevar a cabo su misión. Hay dos variedades de la misma: uno está diseñado para pequeños telescopios, el otro - por muy grande. Para llevar a cabo la misión en septiembre de 2011, organizado por la NASA, el telescopio se ha seleccionado una de pequeño tamaño exoplanetarios Circumstellar Medio Ambiente y otro gran telescopio Explorador de discos (EXCEDE).

Bajo la dirección de la Universidad de Arizona en Tucson, en colaboración con el Centro de Investigación "Ames" y la empresa Lockheed Martin Space Science mayor telescopio será enviado a las imágenes de la Tierra de polvo y escombros circunestelar, así como imágenes de los grandes planetas en zonas habitables, pero esto no se aplica a los planetas similares a Tierra.

«EXCEDE hecho un gran trabajo y será un presagio de una gran misión, pero sólo lo suficiente para fotografiar exoplanetas" - explica Belikov. Para ver el planeta como la Tierra, necesitamos un telescopio mucho más grande. El equipo que desarrolla el coronógrafo en el "Ames", pero el trabajo en EXCEDE, también está trabajando con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, para crear una tecnología coronógrafo adaptada para los grandes telescopios pueden observar exoplanetas. Actualmente, dos independientes de cada uno de los otros equipos están desarrollando diferentes tipos de tecnologías coronógrafo.

"Coronógrafo hasta la fecha estaba en el aire, pero no en el vacío. Nuestro equipo avanzó en el desarrollo de esta tecnología por lo que está listo para la prueba de vacío "- comentó Belikov.