Как бы фантастически это ни звучало, проект, предполагающий использование Солнца в качестве гигантского телескопа, уже добрался до третьей фазы программы NASA “Институт перспективных концепций”.
В далёком 1936 году сам Альберт Эйнштейн опубликовал, по его словам, “небольшой расчёт”, демонстрирующий, как Солнце можно было бы использовать в качестве исполинской линзы для наблюдения за далёкими мирами. Идея, кажущаяся невероятной, на самом деле не так уж далека от реальности.
“Некоторое время назад меня посетил эксцентричный любитель физики Руди Мандл и попросил опубликовать результаты небольшого расчета, который я сделал по его просьбе”, — писал Эйнштейн в журнале Science. “Эта заметка удовлетворяет его желанию”.
Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что массивные объекты искривляют пространство-время, изменяя траекторию света. Это не просто абстрактная идея, а явление, которое мы можем наблюдать с помощью телескопов, таких как “Джеймс Уэбб”, фактически расширяя их возможности за счёт наблюдения за светом, искривлённым гравитацией массивных объектов на пути к Земле.
Эйнштейн осознал (хотя и сделал расчёт только по настойчивой просьбе Мандла), что в Солнечной системе существует область, где свет от далёких звёзд фокусируется под действием гравитации Солнца. Эта область находится на расстоянии около 550 астрономических единиц (а.е.) от Солнца (одна а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца). Разместив телескоп в этой области, мы могли бы наблюдать за поверхностями экзопланет, не создавая невообразимо огромные космические телескопы.
“Гравитационное поле Солнца действует как сферическая линза, увеличивая интенсивность излучения от удалённого источника вдоль полубесконечной фокальной линии”, — писал Фон Рассел Эшлеман, первым предложивший миссию по созданию такого телескопа. — “Космический аппарат, находящийся на этой линии, в принципе мог бы наблюдать, подслушивать и общаться на межзвёздных расстояниях, используя оборудование, сравнимое по размеру и мощности с тем, которое сейчас у нас имеется. Если пренебречь корональными эффектами, то максимальный коэффициент увеличения для когерентного излучения обратно пропорционален длине волны и составляет 100 миллионов при длине волны 1 миллиметр.”.
Прямо сейчас мы можем использовать гравитационное линзирование, чтобы видеть невероятно удаленные объекты, но мы ограничены местоположением этих объектов и объектов, которые оказались за ними. Используя космические аппараты, мы могли бы поместить телескоп на противоположной стороне Солнца от удаленного объекта, который мы хотим рассмотреть, что значительно увеличило бы дальность наблюдения.
В рамках проекта, находящегося на третьей фазе программы NASA, было предложено использовать этот метод для получения изображений поверхности экзопланет в нашем звёздном окружении.
“Даже при наличии солнечной короны отношение сигнал/шум достаточно велико, чтобы за шесть месяцев интегрирования можно было реконструировать изображение экзопланеты с разрешением поверхности около 25 км”, — объясняют в NASA. — “Этого достаточно, чтобы увидеть особенности поверхности и признаки обитаемости”.
“Конечно, нет никакой надежды наблюдать это явление непосредственно”, — добавлял Эйнштейн. — “Мы вряд ли когда-нибудь приблизимся достаточно близко к такой центральной линии”.
Хотя это всё ещё огромное расстояние — “Вояджер-1” с момента своего запуска в 1977 году преодолел немногим более 160 а.е. — но сегодня оно кажется гораздо более достижимым, чем во времена Эйнштейна.
Проект NASA предлагает использовать “архитектуру роя” малых спутников, использующих солнечные паруса, чтобы достичь нужной позиции менее чем за 25 лет.
Хотя на пути к реализации этой миссии всё ещё стоят астрономические трудности (включая значительные искажения, вносимые гравитационным линзированием, и перемещение космических аппаратов на огромные расстояния), возможно, что мы сможем увидеть изображения поверхностей далёких планет ещё при нашей жизни. И это довольно круто, даже если сам Эйнштейн считал описание этого феномена скучной безделицей, которую можно было и не публиковать.
Читайте также: Телескоп Евклид для изучения темной Вселенной замерз в космосе
