PIAA: мощная оптическая система откроет ученым далекие миры

Специалисты Научно-исследовательского центра им. Эймса, НАСА, разрабатывают новый тип оптической системы, которая позволит рассмотреть далекие планеты. В настоящее время космические и наземные телескопы обнаружили признаки существования тысяч экзопланет, однако сделать их фотографии пока невозможно. Так называемая прямая визуализация, то есть непосредственное наблюдение диска планеты, требует совершенно новых мощнейших оптических систем. Именно такой прибор разрабатывают в НАСА.

Речь идет о технологии фазоиндуцированной амплитудной аподизации или PIAA. Данная технология позволит впервые получить фотографии экзопланет. Трудности с получением таких снимков возникают из-за яркого блеска звезды, которая вызывает дифракцию и блики, скрывающие планету от удаленного наблюдателя. Здесь как нельзя кстати особый вид астрономического прибора – коронограф, который блокирует свет звезды. Изначально коронографы были изобретены для наблюдения за внешней газовой оболочкой Солнца, которую трудно рассмотреть, если не закрыть ярчайший диск звезды. PIAA является особенно мощным типом коронографа, который существенно расширит возможности астрономов.

Устройство PIAA преобразует световой поток с телескопа в четкое сверхконтрастное изображение, что позволит сфотографировать далекие планеты, среди которых могут быть и обитаемые

Устройство PIAA оснащено особой системой деформируемого зеркала, которая исправляет неизбежные дефекты оптики телескопа. Это позволяет новому коронографу свести аберрации практически к нулю, что необходимо для наблюдения далеких планет.

Для устранения искажений PIAA имеет сеть из 1024 микроприводов, которые с высокими точностью и скоростью меняют форму поверхности зеркала. В доли секунды приводы в определенных местах формируют на зеркале крошечные неровности, которые компенсируют аберрации и создают качественное изображение. Качество работы PIAA настолько высоко, что оптические искажения на выходе не поддаются измерению, то есть по-сути – это идеальная картинка.

Хотя PIAA пока еще находится в разработке, новое устройство уже планируют использовать как на маленьких, так и на больших телескопах. В частности кандидатами на установку являются небольшой космический телескоп-охотник за экзопланетами EXCEDE и крупный инфракрасный космический телескоп WFIRST. Их запуск планируется осуществить в ближайшие десятилетия. Не исключено, что миссия WFIRST будет осуществлена с помощью двух бывших военных телескопов AFTA с зеркалами 2,4 м. В любом случае, ученые НАСА уверены, что в 2030-х годах уже будут обследованы сотни ближайших к нам звезд. Не исключено, что среди них будет немалое количество обитаемых миров.