Космические телескопы ближайшего будущего: чем мы завтра будем изучать вселенную?

Космический телескоп имени Хаббла  уже более 28 лет трудится на благо земной науки, расширяя горизонты людей о представления Вселенной.

Но ни что не вечнов этом мире и в скором времени его должен сменить телескоп, имени Джемса Уэбба (JWST), как когда то TESS сменил «Кеплер»

Однако в проектах космических агентств находятся обсерватории, которые будут намного превосходить современные .О них и пойдет речь в данной статье.

Roman(США)

Космический телескоп NASA Roman (WFIRST) , названный в честь женщины-астронома «матери Хаббла» Нэнси Грейс должен был отправиться в космос в середине прошлого года но пока отложен на неопределённый срок. Он в 100 раз превосходит возможности «Хаббла» и должен заняться самыми передовыми вопросами в космологии и исследовании экзопланет. Его коронограф способен находить планеты-сироты а так же производить прямое наблюдения за другими мирами и изучать их атмосферы.

Если все пойдет по плану и запуск не будут переносить, телескоп отправится в космос где-то в ближайших годах.

Сюньтянь(КНР)

Сюньтянь («Небесный часовой») — китайский автономный орбитальный модуль с оптическим телескопом. Сюньтянь будет снабжён собственными двигателями и планируется, что при необходимости сможет причаливать к модульной станции для обслуживания и замены научных приборов. Сюньтянь так же называют «китайским Хабблом». Диаметр его зеркала составит около двух метров, и его разрешение близко к разрешению космического телескопа Хаббл. У этого телескопа диаметр меньше, чем у «Хаббла» однако китайская обсерватория должна пользоваться полем зрения в 300 раз большим, чем поле зрения ее старого американского двоюродного брата, сохраняя при этом аналогичную разрешающую способность. Широкое поле зрения позволит телескопу наблюдать до 40% неба в течение десяти лет в ближнем ультрафиолетовом и видимом свете.

Китайцы решили прикрепить телескоп к космической станции непросто так. Телескопу Хаббла потребовалось несколько полетов с американскими шаттлами для ремонта, модернизации, замены различных компонентов и всё равно он подвергаемся поломкам. Возможность починить космический телескоп непосредственно на орбите является весомым "плюсом" для Китайской космической программы.

На момент написания этой статьи китайцы строят четыре исследовательских центра для анализа данных, собранных телескопом. К наиболее заметным задачам относятся изучение свойств темной материи и темной энергии или формирование и эволюция галактик. Обсерватория будет также содействовать обнаружению и мониторингу транснептуновых объектов (ТНО) и околоземных астероидов.

Запуск «китайского Хаббла» должен состоятся уже в следующем году.

Xrism(Япония)

Сейчас на околоземной орбите трудятся, аки пчелы три японские космические обсерватории: на борту МКС MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image), на солнечно-синхронной орбите «Хинодэ» (SOLAR-B) и на эллиптической орбите - «Хисаки» (SPRINT-A). Но скоро к ним присоединится рентгеновская обсерватория «Хитоми-2»(XRISM). Главной задачей этого аппарата будет состоять в прояснении свойств пространство-временных структур в рамках общей теории относительности, а именно:

1) изучение истории формирования галактических скоплений;

2) разгадка, каким образом во Вселенной формировались химические элементы и как они "скитались" по космосу;

3) наблюдение за движением материи в окрестностях сверх/ультра массивных черных дыр.

На спутнике будет два отражательных зеркала, на фокусные поверхности которых установят калориметрический спектрометр мягкого рентгена Resolve и камеру Xtend, тоже работающую в мягком рентгене. Ожидаемый запуск миссии должен состоятся уже в следующем году.

Euclid(ЕС)

Европейский космический телескоп «Евклид»(Euclid) который был создан в результате слияния трех проектов(DUNE, the Dark Universe Explorer и SPACE) , получивший свое название в честь древнегреческого математика, является частью программы Cosmic Vision Европейского космического агенства (ЕКА) при поддержке организации НАСА, которая производит приборы для проекта и осуществляет научный анализ. Запущенный в 2020 году и помещенный во второй точке Лагранжа системы Солнце-Земля, телескоп выполняет свою миссию на протяжении шести лет, в течение которых он изучает природу темной материи и темной энергии.

Материя в том виде, в котором мы ее знаем – всего лишь частица общей материи изученной Вселенной. Остальная же ее часть, около 90% представляет собой темную материя, состоящей из частиц неизвестного типа. Впервые это предположение возникло в 1932 году, но на то время не было его прямых подтверждений. Материя получила название «темной», поскольку она не взаимодействует со светом. Темная материя взаимодействует с обычной материей посредством гравитации, скрепляя галактики между собой подобно невидимому клею.

В то время как темная материя удерживает частицы между собой, темная энергия делит вселенную на части со всё возрастающей скоростью. В условиях эквивалентности массы и энергии во Вселенной темная энергия доминирует. Темная энергия является еще более неизученным явлением, чем темная материя, поскольку была обнаружена астрономами только в 1998 году (за свою работу они впоследствии были награждены Нобелевской премией в области физики в 2011 году).

Используя телескоп размером 1,2 м на длинах волн видимого спектра и ближней инфракрасной его части, Евклид будет обрисовывать форму, яркость и 3D-распределение двух миллиардов галактик, занимающих более одной трети неба. Он измерит геометрию и скорость роста вселенной в самом высоком разрешении из когда-либо ранее доступных, задействовав слабое гравитационное линзирование, космологическое красное смещение и наблюдения за скоплениями галактик.

Собрав воедино все эти сверхточные измерения, мы должны получить лучшее объяснение того, как ускорение Вселенной изменяется на протяжении времени, находя всё новые и новые подсказки о происхождении, эволюции и конечной судьбе космоса, а также о роли темной материи и темной энергии в каждом из этих процессов, в корне изменяя наше понимание этих все еще не изученных до конца явлений.

Если запуск космического телескопа не будет перенесён, то его выход на орбиту должен состоятся на 2-е полугодие следующего года

HabEx(США)

После того как на орбите заработает HabEx (Exo-S) экзопланетная астрономия должна измениться раз и навсегда . Этот прибор должен будет способен не просто на косвенное обнаружение экзопланет. Он будет способен напрямую наблюдать далёкие миры, обращающихся вокруг других звезд. Целями HabEx должны стать самые разнообразные внесолнечные миры, начиняя от горячих юпитеров и заканчивая «потенциально обитаемыми землеподобными экзопланетами. Основной задачей телескопа будет поиск землеподобных планет их исследование, картирование поверхности и их атмосфер. Исследования миров будут проводиться через прямое наблюдение и анализ световых волн, особенность изменения которых будет говорить о наличии у планеты той или иной биосферы

Для возможности прямого наблюдения за планетами HabEx потребуется каким-то образом блокировать свет звезд, чтобы можно было увидеть менее яркие планеты, расположенные вокруг них. Сделать это можно двумя способами.

Для первого понадобится коронограф, представляющий собой искусственный блокирующий экран, установленный внутри телескопа и закрывающий от него лучи света звезды. В таком случае оставшийся свет может отражаться от других объектов, расположенных возле звезды и может быть пойман специальным детектором. Наличие в телескопе зеркала с изменяемой поверхностью отражения и последующая тонкая настройка позволят разглядеть находящиеся у звезды планеты. Типичным примером использования коронографа, является наземные телескоп VLT и Кека

Второй метод который и хотят применить для HabEx будет заключаться в использовании отдельного космического аппарата Starshade в форме подсолнечника, который отлетит от основного телескопа на десятки тысяч км, а затем раскроется и блокировать свет интересующей звезды, позволяя наблюдать за имеющимися вокруг нее планетами. Особенность конструкции Starshade позволяет создавать очень темную тень, обеспечивая наиболее лучший обзор на интересующий объект. Еще одна прелесть Starshade заключается в том, что аппарат в теории можно будет использовать практически с любой космической обсерваторией.Это означает что если с HabEx что то случится — его может подменить другой аппарат.

В дополнении к своей основной задаче по поиску и изучению экзопланет HabEx будет заниматься и вопросами астрофизики; например, наблюдая за реликтовым излучением, или изучать химический состав умирающих звезд до и после их коллапса в сверхновые.

PLATO(ЕС)

PLAnetary Transits and Oscillations of stars (или сокращённо PLATO) – космический телескоп, который был выбран ESA в качестве третьей из средних . Эта роботизированная обсерватория включает в себя 34 отдельных телескопа и камеры, каждая из которых состоит из четырех ПЗС-матриц с разрешением в 4500×4500 пс(пикселей). Она будет сканировать до миллиона звёзд в поисках обитаемых планет и спутников с достаточной детализацией, чтобы изучить их атмосферу с признаками жизни. В ходе работы, находясь на точке Лагранжа, миссия на следующие цели:

Найти и охарактеризовать большое количество землеподобных тел, с точностью определения массы планеты до 10%, планетарного радиуса до 2%, и звездного возраста до 10%.

1) Обнаружение миров земного типа схожих по размеру, в обитаемой зоне

2) Обнаружение обитаемых «суперземелей» в обитаемых зонах вокруг звёзд солнечного типа

3) Измерение колебаний у звёзд, содержащих экзопланеты

4) Измерение колебаний классических звёздных пульсаций

PLATO будет использовать данные космического телескопа Gaia, который начал свою работу в 2013 году и предоставил множество интересных результатов для последующих наблюдений.

Эта миссия будет отличается от подобных тем, что она изучает сравнительно яркие звезды (от 8 до 11 звёздной величины), облегчая таким образом подтверждение своих открытий с помощью метода доплеровской спектроскопии. Телескоп будет иметь гораздо большее поле зрения, чем «Кеплер» (поле зрения которого составляет 100 квадратных градусов), что позволит ему изучать более широкую выборку звёзд.

Телескоп будет запущен в 2026 году на ракете Союз

STEP(КНР)

Китайский телескоп STEP (Search for Terrestrial ExoPlanets) должен будет способен обнаруживать обитаемые планеты и луны на расстоянии до 20 парсеков от солнца. Судя по форме и описанию он похож на американский «Кеплер». Ожидаемый запуск должен произойти в 2024 г.

Ariel(ЕС)

Космический телескоп Ариэль(Ariel) так же будет нацелена на исследование экзопланет. Этот телескоп займется изучением газовых оболочек транзитных экзопланет в диапазоне от суперземель до газовых гигантов. Он должен будет определить их химический состав, структуру и распределение температур. Предполагается, что за время своей основной четырехлетней миссии обсерватория исследует не менее тысячи планетоподобных объектов.

Для выполнения поставленных задач аппарат оснастят инфракрасным спектрографом и телескопом системы Кассегрена, главное зеркало которого будет иметь эллиптическую форму и размеры примерно 1,1×0,7 м. Он сможет получать изображения как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне. Общая масса обсерватории составит 1300 кг. Телескоп планируют запустить в 2029 г. при помощи ракеты Ariane 6 и вывести на гало-орбиту вокруг точки Лагранжа

SPIDER(США)

Компания Lockheed Martin занимается созданием нового телескопа — Segmented Planar Imaging Detector for Electro-optical Reconnaissance (SPIDER). Он должен собирать свет иным способом и это позволит сделать эффективный телескоп меньшего размера. Технология SPIDER, позволяет заменить в телескопе одну большую линзу на множество крошечных по аналогии с фасетчатыми глазами насекомых. Каждая крошечная линза фокусирует свет на поверхности датчиков, кремниевых фотонных интегральных схем. Таким образом один телескоп превращается в множество микроскопических отдельных камер. Крошечные линзы отдельных элементов матрицы SPIDER не требуют столь тщательной и точной обработки, как линзы больших телескопов сделанных по традиционной технологии. Матрица SPIDER будет настолько тонка, что суммарная экономия места и веса может составлять до 99%. Кроме этого, для изготовления оптических компонентов матрицы SPIDER требуется несколько недель, а не лет.

Телескоп, основанный на матрицах SPIDER, является плоской конструкцией, которая может иметь круглую, шестиугольную или более сложную форму для того, чтобы его можно было установить на поверхности космического корабля, к примеру. В настоящее время технология SPIDER находится на ранней стадии ее реализации и для ее доведения до уровня практического применения может потребоваться до 5-15 лет.

Lynx(США)

Lynx является рентгеновский телескопом нового поколения. Он назван в честь представителя семейства кошачьих – рыси (с английского «lynx»). В многочисленных этносах рысь считается животными, обладающее сверхъестественной способностью видеть истинную природу вещей и поэтому NASA решили дать такое имя данному телескопу. Рентгеновские лучи находятся на дальнем конце электромагнитного спектра (расположены между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением) и блокируются земной атмосферой. Поэтому для того чтобы их увидеть, необходим телескоп, находящийся в космосе. На данный момент флагманским рентгеновским телескопом является Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра». Благодаря использованию трехметровому наружному зеркалу телескоп будущего будет в 100 раз чувствительнее и сможет улавливать фотоны в 800 раз быстрее Чандры. Планируется, что Lynx будет работать совместно с JWST. Вместе они будут всматриваться в края наблюдаемой Вселенной, раскрывать тайны появления первых гигантских черных дыр и помогать астрономам составлять картину природы их формирования и слияния с течением времени. Он также сможет наблюдать за излучением, идущим от горячего газа ранней космической паутины, собирая данные о том, как формировались самые первые звезды и галактики. После этого Lynx планируют изучать объекты пульсары, коллапсары, сверхновые, и многое другого. Даже обычные звезды могут создавать вспышки рентгеновского излучения, а значит и они станут объектами исследования американской «Рыси».

Athena(ЕС)

Космический телескоп «Афина» (Athena) планируется запустить в 2031 г .Он относится ко второму классу крупных миссий, осуществляемых ESA. Телескоп будет около 12 м в длину, и весить около 5 тонн. Его чувствительность должна быть в 100 раз больше, чем у существующих рентгеновских телескопов, таких как «Чандра» и XMM-Newton. Телескоп предназначен для работы в течение не менее 5 лет с прогнозируемой работоспособностью на протяжении 10 лет.

Основной задачей аппарата будет изучение проблемы «горячей и расширяющейся Вселенной». Другая задача перед телескопом будет состоять в поиск новых сверх и ультрамассивных чёрных дыр. Обсерватория будет наблюдать орбиты, близкие к горизонту событий чёрной дыры, измерять скорости вращения чёрных дыр в несколько сотен активных ядер галактик а так же использовать спектроскопию для определения характеристик окружающей среды вокруг ядер галактик при их пиковой активности. Запуск устройства на и вывод его в космос должен будет осуществится с помощью ракето-носителя «Ариан-6».

SPHEREx(США)

SPHEREx -  космический телескоп, который будет проводить панорамное исследование неба. Его линза будет иметь диаметр равный 20 см.

Устройство будет использовать спектрофотометр для панорамного обзора неба, работающий в ближнем инфракрасном диапазонах от 0.75 до 5 мкм(микрометров) . Планируется осуществить четыре полных обзора неба в течение 25 месяцев планируемой миссии в ходе которых ученые планируют точно измерить красные смещения примерно 450000000 галактик, параметры космологической инфляции ранней Вселенной, исследовать распространённость и композицию воды и биогенных льдов на ранних стадиях формирования звёзд и остаточных дисков. Телескоп должен будет дополнять исследования проведеные «Евклидом» и «Роман»

В феврале 2019 года NASА выбрало SPHEREx в качестве свой следующей миссии. Запуск SPHEREx запланирован на июнь 2024 года

Спектр-УФ(Россия)

На сегодняшний день единственной космической обсерваторией является «Спектр РГ». «Спектр УФ» должен стать третьим российским телескопом серии, "Спектр". Как легко догадаться, научный прибор будет работать в УФ диапазоне. Этот инструмент будет не создавать обзорную карту неба как «Спектр РГ», а будет наблюдать за конкретными объектами.

Одной из интереснейших задач этого телескопа должно стать наблюдение за открытыми экзопланетами и получение их спектра. Таким образом, мы сможем дистанционно узнать состав их атмосфер, что очень любопытно с точки зрения ответа на вопрос, насколько распространены планеты, составом похожие на Землю, и есть ли надежда обнаружить во вселенной жизнь. Еще одной задачей аппарата будет поиск скрытого диффузного барионного вещества. По различным оценкам, существующие телескопы не видят от половины до 70% газа и пыли, находящихся в так называемой тепло-горячей фазе, которую сможет видеть "Спектр-УФ". В целом ультрафиолетовый диапазон позволяет решать множество различных научных задач.

Ожидается, что телескоп будет запущен в конце 2025 года на ракете тяжелого класса "Ангара" и отправится на геостационарную орбиту. Зеркало основного прибора, 170-см телескопа, уже изготовлено и ждет финальной операции - нанесения специального покрытия.

Nano-JASMINE(Япония)

В 2024-2025 года Япония планирует запустить на легком носителе Epsilon микрообсерваторию Nano-JASMINE. Этот сверхмалый спутник над которым работает Национальная астрономическая обсерватория Японии NAOJ, будет весить всего то 35 кг.Основной задачей «Жасмина» станет астрометрия. Точность наблюдений, по сравнению с современной европейской обсерваторией Gaia, будет заметно ниже, но «Жасмин» будет способна наблюдать яркие звезды, что не под силу "европейцу".

Solar-C_EUVST(Япония)

Также в 2025 г. на ракете «Эпсилон» Япония запустит малый (массой около 500 кг) спутник УФ-наблюдения Солнца Solar-C_EUVST (Extreme Ultraviolet High-Throughput Spectroscopic Telescope). В июне прошлого года на заседании комитета по космической политике Японии проект был утвержден. В нем также примут участие американцы и европейцы.

Япония прикладывает много сил для понимания природы Солнца – в лице отработавших свое «Хинотори» и «Ёко», активного «Хинодэ» и планируемых к доставке в космос Solar-C_EUVST. Такими темпами она может и впрямь получить титул Империи Солнца.

NEO Surveyor(США)

В феврале 2014 г. NASA объявило конкурс проектов космических исследований в рамках 13-й миссии программы «Дискавери» агентства. В соответствии с целями программы, предполагающей снаряжение недорогих, узкоспециализированных миссий по исследованию Солнечной системы, эта новейшая 13-я миссия программы «Дискавери» будет включать «подмиссии», направленные на исследование различных объектов Солнечной системы, исключая, впрочем, Марс. 30 сентября 2015 г. американское космическое агентство объявило имена пяти финалистов конкурса, среди которых оказались проекты, предполагающие отправление нового зонда к Венере и снаряжение орбитальных аппаратов для изучения астероидов и Околоземных объектов (NEO).

Среди предложенных миссий по изучению потенциально опасных малых тел можно выделить проект NEO Surveyor, известный так же как NEOCam. Она будет включать в себя космический инфракрасный телескоп, целью которого будет являться своевременное обнаружение потенциально опасных астероидов. Камера NEOCam сможет обнаружить и охарактеризовать в 10 раз больше космических тел, чем все современные средства наблюдения вместе взятые. С «введением в строй» NEO Surveyor ни одно космическое тело не останется больше незамеченным. Ожидаемый запуск аппарата должен состоятся в 20206 году.

Origins Space Telescope(США)

Origins Space Telescope(или просто OST) должен стать этаким  «Джемсом Уэббом на стероидах». Он должен прийти на замену устаревшему «Спитцер».

Запланированный «супер Джеймс Уэбб» имеет 6,5-м зеркало, но с 9,1-метровым зеркалом чувствительность телескопа OST должна в 30 раз превосходить чувствительность «Джеймса Уэбба». Планируется, что научный инструмент будет работать в ИК диапазоне волн и вести наблюдение за самыми интересными объектами во Вселенной. Телескоп будет не только огромным, но и очень холодным. Благодаря специальной системе охлаждения инженеры NASA планируют охладить OST до 4 К. Это всего в 4 раза больше абсолютного нуля. Каждая деталь телескопа будет охлаждаться поэтапно, начиная с зеркал, радиаторов и заканчивая криокулером на жидком азоте, установленным вокруг самого устройства .С помощью OST планируется изучение процессов формирования галактик, звезд и планет, а также поиск воды, парниковых газов в атмосферах экзопланет а так же исследования космической пыли.

Миллиметрон(Россия)

Ну и последний аппарат, запуск которого пока можно ожидать от «Роскосмоса» в обозримые сроки это «Спектр-М», он же «Миллиметрон». «Спектр-М» является радиотелескопом, но работающий не в сантиметровом, а в миллиметровых диапазонах длин волн. Ожидается, что это будет без преувеличения уникальная конструкция - десятиметровая охлаждаемая антенна из композитных материалов должна будет дать возможность заглянуть еще глубже в квазары, чем это сделал «Радиоастрон». Главной сенсацией этого проекта может стать обнаружение в центре квазаров не черных дыр, различных экзотических обьектов и в особенности кротовых нор. Пока червоточины являются лишь чисто гипотетическим обьектом но кто знает что скрывает Вселенная?
Старт обсерватории «Миллиметрон» должен случится в 2030 году.

LUVOIR(США)

Телескоп имени Джеймса Уэбба будет очень мощным научным инструментом. Однако, работать аппарат будет в инфракрасном диапазоне волн, для того чтобы следить за более холодными объектами и явлениями во Вселенной, вроде реликтового излучения или новых планетарных систем. Телескоп LUVOIR (Large UV Optical Infrared Surveyor) в свою очередь станет настоящим наследником «Хаббла». Он многое позаимствовал от сверхсложного проекта ATLAST который в 2016 году был отменён. Этот огромный прямоугольный аппарат сможет вести наблюдения в видимом, ультрафиолетовом и ближней части инфракрасного спектра.

На данный момент проект прорабатывается и в разработке находятся два концептуальных дизайна для данного телескопа. Согласно первому варианту, аппарат планируется оснастить складным 8-м зеркалом и вывести на орбиту с помощью ракета-носителя тяжелого класса Falcon Heavy. По другой задумке, телескоп планируется оснастить зеркалом с диаметром 16 м (для сравнения диаметр зеркала «Хаббла» составляет всего 2,6 м), что на 50% больше, чем у самого большого наземного телескопа такого же класса. Во втором случае планируется запуск с помощью ракеты-носителя Space Launch System. Какую версию в итоге выберут — это будет зависеть от ракет-носителей, которые будут использоваться в будущее десятилетие.

Аппарат получит широкий угол обзора и буде оснащен широким набором различных инструментов и фильтров, которые астрономы смогут использовать для наблюдения за чем угодно. Например, телескоп будет оснащен коронографом, о котором говорилось выше, следовательно, аппарат сможет вести наблюдения за планетами, «приглушая» свет их родных звезд. Наличие же спектрографа позволит ему проводить анализ химического состава атмосфер экзопланет.

LUVOIR должен стать отличным универсальным инструментом, предназначенным для великих открытий на полях астрофизики и планетологии. Среди его потенциальных возможностей: прямое наблюдение за экзопланетами и поиск биосигнатур. Телескоп сможет искать планеты самых разных классов, начиная от горячих юпитеров и заканчивая планетами земного типа.LUVOIR так же будет способен находить и экзолуны. Кроме экзопланетологии, этот аппарат позволит вывести наблюдение за объектами в Солнечной системе на совершенно новый, пока недосягаемый уровень. Возможно LUVOIR найдет загадочную «планету 9» при условии, если таковая реально существует.

При желании, используя возможности LUVOIR, мы фактически сможем заглянуть в любой уголок Вселенной, расширив горизонты ее видимой величины, а также рассмотреть намного более мелкие объекты, которые не был способен увидеть «Хаббл». С помощью LUVOIR будут проводиться исследования самых первых галактик и звезд, а также расчеты распределения темной материи по Вселенной.

Ученые по-прежнему не могут до конца понять, что происходит, когда звезда набирает достаточно массы для того, чтобы зажечься. LUVOIR сможет обратить свой взор в сторону звездообразующих регионов и рассмотреть через газ и пыль самые ранние моменты рождения звезд и планет, которые их будут окружать.

eLISA(ЕС)

Этот проект от ESA предполагает отправку в космос трех космических аппаратов, которые будут расположены в вершинах равностороннего треугольника со сторонами длиной 2,5 млн. км. каждая. Как и наземные гравитационно-волновые обсерватории, eLISA использует метод лазерной интерферометрии. Как итог три спутника образуют гигантский интерферометр, в котором два зависимых спутника играют роль отражателей, а один, главный спутник, выступает источником лазерного луча и детектором. В то время как гравитационная волна проходит через интерферометр, длины двух плеч eLISA меняются из-за пространственно-временных искажений.

LIFE(ЕС)

Одиноки ли мы во Вселенной? Человечество борется с этой загадкой уже долгое время. Сейчас мы живем в то время, когда научный прогресс дошел до такого состояния что обнаружение населенных жизнью миров пускай и косвенно — уже достижимая задача. Обсерватория Гайя и TESS уже хорошо показывают, то что экзопланеты есть у почти каждой звезды, что Солнечная система вовсе не уникальна и возможно вселенная «кишит» жизнью. Нам только стоит найти обитаемые миры

С появлением у NASA космического телескопа LUVOIR уже можно будет искать планеты на недосягаемом для сегодня уровне

Но космический телескоп LIFE, возможно, воплотит фантастику в жизнь.

Основанный на технологии таких великолепных, но забытых проектов как «Дарвин»(Darwin) и Terrestrial Planet Finder(TPF)  этот телескоп возможно найдет внеземную жизнь.

Как и в случае с Дарвином и TPF, миссия LIFE предполагает запуск на околосолнечную орбиту минимум пяти ИК телескопов с зеркалами диаметром, по крайней мере, три метра. Вблизи Земли телескопы выводить нецелесообразно из-за разогрева конструкции космических аппаратов излучением Солнца, что требует дорогостоящей системы охлаждения. Также в данном случае упрощается задача ориентации аппарата и задача контроля взаимного положения группы аппаратов в пространстве. Телескопы будут работать как единая система, как телескоп с зеркалом большого диаметра, . Они будут расположены на окружности диаметром до 100 м, причём твёрдой связи между ними не будет, а стабилизация положения будет осуществляться с помощью лазерной системы связи.

LIFE будет настолько мощной что будет способна видеть экзопланеты и их луны так же как мы видим какой-нибудь Юпитер сквозь любительский телескоп! Эта система позволит наблюдать планеты и луны, подобные Земле а так же осуществлять спектральный анализ состава их атмосфер. В том случае, если в спектре будут обнаружены линии озона, молекулярного кислорода и водяного пара, то это будет свидетельствовать о наличии жизни на этих планетах (т. к. такой агрессивный газ, как кислород, должен иметь постоянные источники пополнения — жизнедеятельность организмов). Из за того что LIFE будет вести прямое наблюдение за чужими мирами мы вполне можем увидеть любые проявления деятельности внеземных цивилизаций которые ранее мы могли бы счесть за природное явление.

Но опустимся с небес на Землю. Запуск LIFE должен произойти после 2030 года. Возможно старт будет отложен и вовсе до 2040 г

С другой стороны —LUVOIR может найти жизнь раньше этой серии телескопов так что насколько нужна миссия LIFE — вопрос дискуссионный.

Заключение

Астрономия находится в постоянном развитии. Пройдет несколько десятилетий – и сегодняшние телескопы сильно устареют и будут дополнены гораздо более совершенными инструментами для наблюдения.

Астрономия за время своего существования уже пережила несколько революций. В начале XVII века благодаря Галилею человек впервые посмотрел на небо вооруженным глазом. В прошлом столетии ликвидировали «оптическую монополию», и астрономия стала универсальной – небо «засветилось» во всем спектре электромагнитного излучения. Сегодня мы находимся на пороге новой революции, связанной с нейтрино и гравитационными волнами. И этот рывок будет не последним.

Будущее астрономии обещает быть интересным. Мы найдем ответы на многие загадки Вселенной но получим от нее порцию новых. И уже тогда наши дети и внуки будем искать ответы на новые вопросы с помощью таких устройств, принцип работы которых мы сегодня, возможно, даже не можем себе представить.