Представьте себе телескоп, парящий высоко в атмосфере, словно гигантский глаз, устремленный к далеким звездам. Именно такой инструмент – инфракрасный телескоп EXCITE (EXoplanet Climate Infrared TElescope) – готовится раскрыть тайны атмосфер горячих Юпитеров, планет-гигантов, вращающихся вблизи своих звезд с невероятной скоростью.
Полет на краю космоса
Миссия EXCITE, поддерживаемая НАСА, представляет собой настоящий прорыв в изучении экзопланет. Вместо традиционных космических аппаратов, ученые решили использовать научный воздушный шар – платформу, которая позволит проводить непрерывные наблюдения в течение длительных периодов времени, недоступных для орбитальных телескопов.
- Испытательный полет: В 2024 году EXCITE совершит свой первый научный полет из Форт-Самнера, штат Нью-Мексико. Это предшествует более масштабным миссиям над Антарктидой, где планета-объект исследования будет постоянно видна.
- Триумф над временем: В отличие от космических телескопов, которым приходится делить время наблюдений с сотнями других проектов, EXCITE сможет проводить непрерывные измерения в течение десяти дней и более. Это позволит собрать уникальные спектры с фазовым разрешением, показывающие как распределяется тепло по всей планете, а также состав ее атмосферы.
Раскрывая тайны горячих Юпитеров
EXCITE сосредоточит свое внимание на горячих Юпитерах – гигантских газовых планетах, совершающих оборот вокруг своих звезд за один-два дня. Эти экзопланеты кипят под воздействием приливных сил, с одной стороны постоянно обращенной к звезде и раскаленной до тысяч градусов, а с другой – относительно более прохладной.
Телескоп будет словно «прощупать» атмосферу этих миров, анализируя как молекулы поглощают и излучают свет в инфракрасном диапазоне. Это позволит не только выявить наличие воды, метана, углекислого газа и других соединений, но и проследить их циркуляцию по всей планете во время ее обращения вокруг звезды.
Инфракрасный взгляд сквозь туман
Ключевым элементом EXCITE является высокочувствительный инфракрасный спектрометр, охлажденный до невероятных -210 градусов Цельсия. Он способен улавливать едва заметные изменения интенсивности инфракрасного излучения, словно микроскопический детектор космических сигналов.
Спектрометр установлен внутри криостата – герметичного сосуда, который защищает его от посторонних помех. Сам телескоп крепится на подвижной платформе, позволяющей ему точно следить за движением экзопланеты с точностью до 50 миллисекунд – это как удерживать фокус на монете в четверть доллара с расстояния в 65 миль!
Сотрудничество и будущее исследований
EXCITE – результат совместных усилий НАСА имени Годдарда, Университетов Брауна, штата Аризона и StarSpec Technologies, а также ученых из США, Канады, Италии и Великобритании. Проект демонстрирует мощь международного сотрудничества в науке.
Научные аэростаты НАСА открывают доступ к космосу для исследований по более доступной цене, чем космические миссии. Они служат платформой для тестирования новых технологий и подготовки будущих поколений ученых и инженеров. Следуя за полетами EXCITE в 2024 году, мы станем свидетелями рождения новой эры в изучении экзопланет.
