NASA-ն մշակում է Habitable Worlds Observatory (HWO)՝ հաջորդ ֆլագմանային տիեզերական աստղադիտակը, որի գլխավոր խնդիրը կլինի մոտակա աստղերի շուրջ երկրանման մոլորակների ուղղակի լուսանկարումը և դրանց մթնոլորտների վերլուծությունը՝ կենսաստորագրությունների (բիոսիգնատուրների) առկայության ստուգման համար: Առաքելությունը դեռ հեռու է գործարկումից, սակայն արդեն իսկ ընդունվում են առանցքային ինժեներական որոշումներ, որոնք կորոշեն դրա գիտական արժեքը, հայտնում է Space.com-ը:

Նոր հետազոտությունը, որը հրապարակվել է arXiv սերվերում, գնահատել է ամենակարևոր պարամետրերից մեկը՝ սպեկտրալ բանաձևումը (spectral resolution), և ցույց է տվել, թե որքան մանրամասն պետք է HWO-ն «մասնատի» մոլորակից անդրադարձած լույսը, որպեսզի վստահորեն գտնի կյանքի նշաններ:

Ինչու է կարևոր սպեկտրալ բանաձևումը

Սպեկտրալ բանաձևումը որոշում է, թե որքան ճշգրիտ կարող է աստղադիտակը տարբերակել լույսի ալիքների մոտ երկարությունները: Որքան բարձր է այն, այնքան ավելի մանրամասն է մթնոլորտի «մատնահետքը»: Սակայն բանաձևման բարձրացումը պահանջում է դիտարկման ավելի շատ ժամանակ, մեծացնում է աղմուկը և բարդացնում է սարքի կառուցվածքը։

Հասկանալու համար, թե ինչպիսի պահանջներ են անհրաժեշտ կյանքի որոնման համար, հետազոտության հեղինակները մոդելավորել են, թե ինչպես HWO-ն կտեսներ Երկիրը տարբեր երկրաբանական դարաշրջաններում.

  • Արխեյան (գրեթե առանց թթվածնի),
  • Պրոտերոզոյան (թթվածնի ցածր պարունակությամբ),
  • Ֆաներոզոյան (ժամանակակից Երկիրը՝ ~20% թթվածնով):

Անհրաժեշտ բնութագրերը

  • Արդյունքները լիովին հասանելի են պարզվել.
  • Տեսանելի տիրույթում մոլեկուլային թթվածնի (գլխավոր կենսաազդանշանի) հավաստի հայտնաբերման համար բավարար է մոտ 140 բանաձևումը:
  • Ուլտրամանուշակագույն տիրույթում օզոնի համար կբավականացնի ընդամենը 7 բանաձևումը:

Մերձավոր ինֆրակարմիր տիրույթում ածխաթթու գազի և շմոլ գազի վստահ տարանջատման համար (որպեսզի կենդանի մոլորակը չշփոթվի հրաբխային ակտիվություն ունեցող մոլորակի հետ) պահանջվում է նվազագույնը 40, իսկ օպտիմալ տարբերակում՝ մոտ 70 բանաձևում:

Այս արժեքները գտնվում են ժամանակակից օպտիկայի հնարավորությունների սահմաններում։ Այնուամենայնիվ, թթվածնի վստահ դետեկտավորման (հայտնաբերման) համար կպահանջվի զգալիորեն նվազեցնել դետեկտորների աղմուկի մակարդակը։

Մոդելի սահմանափակումները

Հեղինակներն ընդգծում են, որ նույնիսկ թթվածնի, օզոնի, մեթանի և ջրային գոլորշիների վստահ հայտնաբերումը կյանքի վերջնական ապացույց չէ. այս գազերից յուրաքանչյուրը կարող է ունենալ ոչ կենսաբանական աղբյուրներ: HWO-ի խնդիրն է առանձնացնել առավել հեռանկարային թեկնածուներին հետագա ուսումնասիրության համար:

Կարճ ասած

NASA-ն ստեղծում է Habitable Worlds Observatory աստղադիտակը, որն առաջին անգամ կկարողանա ուղղակիորեն ուսումնասիրել երկրանման էկզոմոլորակների մթնոլորտները: Նոր մոդելավորումը ցույց է տվել, որ հնագույն Երկրի (և նմանատիպ աշխարհների) վրա կենսաստորագրություններ փնտրելու համար բավարար է չափավոր սպեկտրալ բանաձևումը՝ 140 տեսանելի տիրույթում, 7 ուլտրամանուշակագույնում և մոտ 70 մերձավոր ինֆրակարմիրում: Այս պահանջները ինժեներներին տալիս են հստակ ուղենիշներ։ Եթե աստղադիտակը կառուցվի նման բնութագրերով, այն կարող է դառնալ հզոր գործիք Արեգակնային համակարգից դուրս կյանքի որոնման գործում: