Воображаемая жизнь

Этот телескоп — чудо современной техники. Главное зеркало состоит из 18 шестиугольных сегментов, каждый из которых весит около 46 фунтов (21 кг) и изготовлен из бериллия с золотым покрытием. Бериллий лёгкий и прочный, зато золото хорошо отражает инфракрасное излучение — к этому моменту мы вернёмся буквально через мгновение. Полностью раскрытое зеркало будет более 21 фута (6,5 м) в диаметре. (Для сравнения: зеркало на «Хаббле» — почти 8 футов [2,4 м] в диаметре.) Зеркало слишком велико, чтобы поместиться внутри ракеты, поэтому перед запуском оно будет сложено, а развернётся только тогда, когда телескоп достигнет точки Лагранжа. Чтобы разработать процедуры складывания и раскладывания, инженеры НАСА изучали японское искусство оригами.

В отличие от «Хаббла», «Дж. У.» сконструирован для обнаружения инфракрасного излучения, у которого длина волны больше, чем у видимого красного света. Как мы уже отмечали, при температуре выше абсолютного нуля каждый объект испускает электромагнитное излучение в той или иной форме. Этот факт создаёт особую проблему для инженеров, проектирующих инфракрасный телескоп. Проще говоря, проблема такова: как не дать телескопу обнаруживать самого себя? В конце концов, он находится при температуре выше абсолютного нуля, поэтому нам придется вылавливать инфракрасные сигналы из космоса в дымке излучения, создаваемой самим прибором.

Обычный способ решения этой проблемы состоит в снижении температуры телескопа таким образом, чтобы излучение, которое он испускает, имело длину волны больше, чем та, которую могут зарегистрировать его приборы. Инфракрасные телескопы в космосе обычно снабжены запасом жидкого гелия, чтобы прибор оставался холодным. (Для справки: температура жидкого гелия составляет около 4 градусов выше абсолютного нуля [-450 ° F или -270°C].) Проблема всегда заключается в том, что, когда гелий заканчивается — обычно через несколько лет — больше нет возможности сохранять температуру прибора достаточно низкой.

Такого рода «силовое» инженерное решение явно не подходит для «Дж. У.», который будет снабжён достаточным запасом топлива, чтобы удерживаться на заданной орбите в точке Лагранжа в течение 10 лет — это гораздо дольше, чем могут проработать охлаждающие жидкости. Вместо них «Дж. У.» сохранит холодным сложная конструкция, известная как теплозащитный экран. Полностью развёрнутый, этот экран размером с теннисный корт будет состоять из пяти слоёв плёнки с алюминиевым покрытием. Задумка состоит в том, что он будет поддерживать холод вокруг телескопа — и отражая тепло от внешних источников вроде Солнца и Земли, и отводя от телескопа тепло, создаваемое им самим. При работающем в полную силу теплозащитном экране температура телескопа будет достаточно низкой, чтобы излучение самого «Дж. У.» не искажало данные, поступающие из космоса. Как и главное зеркало телескопа, теплозащитный экран будет развёрнут, как только «Дж. У.» окажется в заданном месте. Отметим между делом, что разрыв щита во время испытаний, развёрнутых в 2017 году, задержал дату запуска «Дж. У.» на год — до назначенной в настоящее время в 2021 году.

Итак, что же мы можем ожидать узнать о жизни на экзопланетах, как только «Дж. У.» будет успешно развёрнут и угнездится на своей орбите в точке Лагранжа? Основными преимуществами этого прибора будут (1) высокое разрешение, обусловленное его большими размерами, и (2) его способность обнаруживать излучение вплоть до длинных инфракрасных волн. Эти возможности позволят телескопу исследовать атмосферы экзопланет в поисках признаков поглощения инфракрасного света специфическими молекулами, которые могут указывать на присутствие жизни — как мы уже обсуждали это в главе 5. В некоторых случаях «Дж. У.» может даже напрямую получить изображения экзопланеты, а в другое время он будет использовать анализ транзита планет, который мы уже описали. Вопрос о том, сможем ли мы истолковать такого рода данные как несомненное обнаружение жизни, может, по нашему мнению, остаться без ответа в обозримом будущем.

Поскольку мы говорим о новых телескопах, мы должны упомянуть TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), запущенный НАСА в 2018 году, и «Хеопс» (CHEOPS — Characterising ExOPlanet Satellite), запуск которого запланирован Европейским космическим агентством в 2019 году[17]. Оба этих космических телескопа будут проводить подробные наблюдения за близлежащими экзопланетами.

SETI

Поиск внеземного разума (the search for extraterrestrial intelligence — SETI) продолжается уже давно. Он начался в конце 1950-х годов, когда учёные поняли, что наши новые радиотелескопы позволят нам обнаруживать радиосигналы, посылаемые другими технологически развитыми цивилизациями нашей галактики — конечно, при условии, что эти сигналы были посланы. С тех пор поиски продолжаются — иногда при поддержке правительства, но обычно без неё.