Starshade inflável será usado para imaginar exoplanetas semelhantes à terra

John Mather, NASA Goddard Space Flight Center, está projetando a primeira família de Isee (inflável Starshade para exoplanetas semelhantes à terra) com tamanhos de 35 a 100 metros de diâmetro. Uma estelar permitiria a qualquer telescópio observar exoplanetas, uma prioridade para a astronomia em todo o mundo. Comparados com outros conceitos de estrela, eles buscam uma massa, custo e complexidade mais baixos, enquanto ainda fornecem alto desempenho e rendimento científico (mais de 100 alvos). The project received funding as a Phase I award under NASA’s Innovative Advanced Concepts (NIAC) program in January 2025. The starshades would be compatible with the 6 meter diameter Habitable Worlds Observatory (HWO) now being planned, as well as the world’s largest telescope, the 39 meter diameter European Extremely Large Telescope now being built in Chile, working as part of the HOEE, (Hybrid Observatory for Earthlike Exoplanetas) e outros futuros telescópios. Eles precisam observar oxigênio em comprimentos de onda visíveis e ozônio na UV. O Observatório Habitável do Mundial (HWO) foi proposto para 2041. O principal objetivo de Hwo seria identificar e imaginar diretamente pelo menos 25 mundos potencialmente habitáveis. Em seguida, usaria a espectroscopia para procurar biossignaturas químicas nas atmosferas desses planetas, incluindo gases como oxigênio e metano, que poderiam servir como evidência crítica para a vida. O Observatório Híbrido para exoplanetas do tipo Terra (Hoee), que era um prêmio de Fase I NIAC da NASA de 2022. Eles propuseram o primeiro observatório híbrido, combinando uma estrela de 100 metros de diâmetro no espaço com um telescópio no chão. O Observatório Híbrido para exoplanetas da Terra (Hoee) converteria os maiores telescópios terrestres agora em construção (gigante telescópio de Magellan, telescópio de trinta metros e telescópio extremamente grande) nos mais poderosos localizadores de planetas ainda projetados. Será desenvolvido um redesenho ultra-leve que pode ser construído ou montado no espaço. O objetivo é reduzir a massa de estrelas em mais de um fator de 10. Não há razão para exigir milhares de kg para suportar 400 kg de membranas finas. Um artigo de 2025 analisou o design e o desempenho. O HWO deve custar US $ 11 bilhões e lançar na primeira metade dos anos 2040. Os principais resultados da tolerância óptica confirmam que a estrela de 99 m é significativamente menos afetada (contraste melhorado em 100 a 1000 ×) por tolerâncias ópticas em comparação com estrelas menores, como HWO, considerando os tamanhos proporcionais de perturbação. As próximas etapas envolvem atender aos requisitos de design mecânico e implantar a camada de estrelas no espaço. Pesquisas futuras explorarão estruturas infláveis para alcançar uma missão altamente compacta e implantável, dentro dos orçamentos razoáveis de massa e combustível. Esses avanços abrem o caminho para explorar exclusivamente os mundos habitáveis e futuros mistérios cósmicos através de observatórios híbridos no solo espacial. Os sistemas coronagráficos baseados em fotônicos integrados para telescópios espaciais futuros tecnologias fotônicas podem potencialmente dobrar o rendimento da Earth. Há trabalho em coronagraphs fotônicos e potencial de projetos hibridizados que combinam projetos de coronagrapos clássicos e tecnologias fotônicas em um único sistema óptico. Os pesquisadores apresentaram dois sistemas possíveis. 1. Uma solução híbrida que divide o campo de visão espacialmente, de modo que a fotônica lide a luz dentro do ângulo de trabalho interno e um coronagraph convencional que suprime a luz das estrelas fora dela. 2. Uma solução híbrida em que o coronagraph e a fotônica convencionais operam em série, complementando -se e afrouxando os requisitos em cada subsistema. À medida que as tecnologias fotônicas continuam avançando, um coronagrofismo híbrido ou totalmente fotônico tem um grande potencial para futuras imagens de exoplanetas do espaço. Novos 2025 Starshades infláveis, um isee, posicionados entre uma estrela alvo e o telescópio, bloqueiam a luz das estrelas sem bloquear os exoplanetas. Os Starshades têm eficiência óptica perfeita, trabalham com qualquer telescópio e podem bloquear a luz das estrelas muito melhor que o requisito, para uma estrela mais de 10 bilhões de vezes mais brilhante que o alvo. A tecnologia concorrente usa um telescópio espacial quase perfeito e perfeitamente estável como o HWO, com um coronagraph interno, para manter a luz das estrelas longe da imagem do planeta. Os coronagraphs têm as principais vantagens de que são compactas, testáveis e têm disponibilidade instantânea. No entanto, os coronagraphs testados ainda não atenderam ao requisito de contraste. Além disso, não há possibilidade de um coronagraph ultravioleta. Se a estabilidade extrema do picômetro e os requisitos de perfeição óptica no HWO e seu coronagraph puderam ser relaxados usando -o com uma estrela, então o próprio HWO poderá ser construído a um custo e risco muito mais baixos. Se as observações UV dos exoplanetas forem essenciais, uma lata de estrela de 35 m com HWO é a única solução possível. O HWO será o próximo grande observatório da NASA e incluirá um coronagraph de alto desempenho para observar exoplanetas. Essa escolha mudou o cenário para a tecnologia Starshade concorrente. Uma missão Starshade ainda poderia se tornar necessária se: A. O HWO e seu coronagraph não puderem ser construídos e testados conforme necessário; B. O HWO deve observar exoplanetas nos comprimentos de onda UV, ou um hwo de 6 m não é grande o suficiente para observar os alvos desejados; C. HWO não atinge o desempenho adequado após o lançamento, e a manutenção planejada e a substituição do instrumento não podem ser implementadas; D. As observações HWO nos mostram que exoplanetas interessantes são raros, distantes ou estão escondidos por nuvens de poeira espessas ao redor da estrela anfitriã, ou não podem ser totalmente caracterizadas por um HWO atualizado; Ou as observações de E. hwo mostram que a próxima etapa requer dados UV, ou um telescópio muito maior, além da capacidade de atualizações concebíveis para o HWO Coronagraph. Uma estrela inflável superaria o principal obstáculo aos Starshades: seu design mecânico. As estrelas nunca foram voadas, têm requisitos estritos de forma e borda e devem ser impulsionados e posicionados com precisão. Os projetos anteriores baseados em elementos discretos podem ser dimensionados para o tamanho necessário para HWO (35-60 m) e Hoee (100 m), mas são enormes e difíceis de testar, levando a alto custo e risco. O orçamento de massa visa 250 kg para o estojo de 35 m HWo, 650 kg para o caso de 60 m e 1700 kg para o estojo de 100 M Hoee. Estenderemos nossas idéias e produziremos projetos detalhados e modelos de elementos finitos, adequados para resistência, rigidez, estabilidade e análise térmica. Eles desenvolverão equipamentos de teste de laboratório em pequena escala e verificarão soluções para questões como unir grandes folhas de material de alta resistência em sistemas infláveis. Os itens entregáveis incluiriam orçamentos de massa/energia, força e rigidez e testes de laboratório de itens críticos. Eles atualizarão conceitos de missão para HWO e Hoee com base nos parâmetros Starshade. Dependendo do progresso com a missão da HWO, poderiam ser necessários starshades para concluir nosso conhecimento de exoplanetas. Uma estrela inflável pode torná -los possíveis. Brian Wang é um líder de pensamento futurista e um blogueiro de ciências popular com 1 milhão de leitores por mês. Seu blog NextBigfuture.com está classificado como #1 Blog de notícias de ciências. Abrange muitas tecnologias e tendências disruptivas, incluindo espaço, robótica, inteligência artificial, medicina, biotecnologia antienvelhecimento e nanotecnologia. Conhecida por identificar tecnologias de ponta, ele atualmente é co-fundador de uma startup e angariador de fundos para empresas em estágio inicial de alto potencial. Ele é o chefe de pesquisa de alocações para investimentos em tecnologia profunda e um investidor anjo da Space Angels. Um orador frequente das empresas, ele foi um orador do TEDX, um orador da Universidade de Singularidade e convidado em inúmeras entrevistas para rádio e podcasts. Ele está aberto a falar em público e aconselhar compromissos.

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