Дарвин (космический проект)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

У этого термина существуют и другие значения, см. [[Дарвин (значения)Шаблон:!Дарвин]].
«Дарвин» (англ. Darwin) — проект Европейского космического агентства по выведению в космос системы инфракрасных телескопов с целью непосредственного наблюдения экзопланет и поиска жизни на них.

Проект был одобрен ЕКА в 1997 году для научной и технологической проработки. Запуск миссии планировался в 2014 году<ref>ESA — Space Science — Darwin overview</ref>. Проработка проекта была закончена в 2007 году, дальнейшие действия в настоящее время пока не планируются.

НАСА разработало похожий проект. Он называется TPF (Terrestrial Planet Finder — искатель планет земного типа). ЕКА рассматривает возможность сотрудничества в данной области. Допускается вариант объединённого проекта Дарвин + TPF.

Описание проекта

«Дарвин» предполагает запуск на околосолнечную орбиту (точка L2 для системы Солнце-Земля) трёх инфракрасных телескопов (средневолновой диапазон с длиной волны 2,5-50 мкм) с зеркалами диаметром, по крайней мере, три метра.<ref>{{#if:

 | Все параметры шаблона {{cite web}} должны иметь имя. {{#if: ||{{#if:||}}}}}}{{#if: Краткое описание миссии на сайте ЕКА (англ.)
 || Необходимо задать параметр title= в шаблоне {{cite web}}. {{#if: ||{{#if:||}}}}}}{{#if: http://www.esa.int/science/darwin
 || Необходимо задать параметр url= в шаблоне {{cite web}}. {{#if: ||{{#if:||}}}}}}{{#if: http://www.webcitation.org/61D3RliJK2011-08-26
 | {{#if: {{#if: http://www.webcitation.org/61D3RliJK%7C {{#if: 2011-08-26 |1}} }}
   || Если в шаблоне {{cite web}} задаётся параметр archiveurl=, должен задаваться и параметр archivedate=, и наоборот. {{#if: ||{{#if:||}}}}}}}}{{#if: ESA.int
 | 

}}{{#if: ESA.int

 | {{#if: 
   | [[{{{authorlink}}}|{{#if: 
     | {{{last}}}{{#if:  | , {{{first}}} }}
     | {{#if: |ESA.int|{{#invoke:String|replace|source=ESA.int|pattern=^(%[*)(.-[^%.%]])(%]*)$|replace=%1%2%3.|plain=false}}}} 
   }}]]
   | {{#if: 
     | {{{last}}}{{#if:  | , {{{first}}} }}
     | {{#if: |ESA.int|{{#invoke:String|replace|source=ESA.int|pattern=^(%[*)(.-[^%.%]])(%]*)$|replace=%1%2%3.|plain=false}}}} 
   }}
 }}

}}{{#if: ESA.int

 | {{#if: | ; {{#invoke:String|replace|source={{{coauthors}}}|pattern=^(.-)%.?$|replace=%1.|plain=false}}}} 

}}{{#if: ESA.int

 |  

}}{{#if:

 | {{{editor}}}: 

}}{{#if: http://www.webcitation.org/61D3RliJK

 | {{#if: Краткое описание миссии на сайте ЕКА (англ.) | Краткое описание миссии на сайте ЕКА (англ.) {{#if:|}} }}
 | {{#if: http://www.esa.int/science/darwin | {{#if: Краткое описание миссии на сайте ЕКА (англ.) | Краткое описание миссии на сайте ЕКА (англ.) {{#if:  | }} }} }}

}}{{#if:

 | {{#ifexist: Шаблон:ref-{{{language}}}
   | {{ref-{{{language}}} }}
   |  ({{{language}}})
 }}

}}{{#if:

 |  ({{{format}}})

}}{{#if:

 | . {{{work}}}

}}{{#if:

 |  {{{pages}}}

}}{{#switch:|=|none={{#iferror:{{#expr:1*{{{1}}}}} |{{#if: {{#ifeq: x|y|1}}{{#ifeq: x|y|{{#ifeq: x|y|1}}}}|Ошибка в параметрах шаблона {{dead link}}. }}(недоступная ссылка{{#if:| с {{{число}}}-{{{месяц}}}-{{{год}}} ({{#expr:((( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{год}}}-{{{месяц}}}-{{{число}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) * ( (( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{год}}}-{{{месяц}}}-{{{число}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) > 0) ) round 0}} дня) |}}{{#if: | — история}}{{#if:|{{#if:|, копия}}}}){{#if:|| {{#if:|{{#if:||[[Категория:Википедия:Статьи с нерабочими ссылками с {{#time:xg Y|{{{год}}}-{{{месяц}}}-{{{число}}}}}]]}}|{{#if:||}}}} | (недоступная ссылка с {{{1}}}-{{{2}}}-{{{3}}} ({{#expr:((( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{3}}}-{{{2}}}-{{{1}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) * ( (( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{3}}}-{{{2}}}-{{{1}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) > 0) ) round 0}} дня){{#if: | — история}}{{#if:|{{#if:| копия}}}}) {{#if:||[[Категория:Википедия:Статьи с нерабочими ссылками с {{#time:xg Y|{{{3}}}-{{{2}}}-{{{1}}}}}]]}}}} }}{{#if:

 |  [{{{archiveurl}}} Архивировано из первоисточника {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{archivedate}}} }} | {{{archivedate}}} }}.]

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessdate}}}  }} | {{{accessdate}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessmonthday}}}  }} | {{{accessmonthday}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessdaymonth}}}  }} | {{{accessdaymonth}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}|{{#iferror:{{#expr:1*{{{1}}}}} |{{#if: {{#ifeq: x|y|1}}{{#ifeq: x|y|{{#ifeq: http://www.esa.int/science/darwin%7Chttp://www.esa.int/science/darwin%7C1}}}}%7CОшибка в параметрах шаблона {{dead link}}. }}(недоступная ссылка{{#if:| с {{{число}}}-{{{месяц}}}-{{{год}}} ({{#expr:((( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{год}}}-{{{месяц}}}-{{{число}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) * ( (( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{год}}}-{{{месяц}}}-{{{число}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) > 0) ) round 0}} дня) |}}{{#if: http://www.esa.int/science/darwin%7C — история}}{{#if:http://www.esa.int/science/darwin%7C{{#if:%7C,&nbsp;копия}}}}){{#if:|| {{#if:|{{#if:||[[Категория:Википедия:Статьи с нерабочими ссылками с {{#time:xg Y|{{{год}}}-{{{месяц}}}-{{{число}}}}}]]}}|{{#if:||}}}} | (недоступная ссылка с {{{1}}}-{{{2}}}-{{{3}}} ({{#expr:((( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{3}}}-{{{2}}}-{{{1}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) * ( (( {{ #time: U}} - {{ #time: U | {{{3}}}-{{{2}}}-{{{1}}} }} )/86400 - 0.5 round 0) > 0) ) round 0}} дня){{#if: http://www.esa.int/science/darwin%7C — история}}{{#if:http://www.esa.int/science/darwin%7C{{#if:%7C&nbsp;копия}}}}) {{#if:||[[Категория:Википедия:Статьи с нерабочими ссылками с {{#time:xg Y|{{{3}}}-{{{2}}}-{{{1}}}}}]]}}}} }}{{#if:

 |  [{{{archiveurl}}} Архивировано из первоисточника {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{archivedate}}} }} | {{{archivedate}}} }}.]

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessdate}}}  }} | {{{accessdate}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessmonthday}}}  }} | {{{accessmonthday}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessdaymonth}}}  }} | {{{accessdaymonth}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}} }}{{#if:

 | . {{#if: 
   | {{{location}}}: 
 }} {{{publisher}}}

}}{{#if: 23 марта 2009 года

 |  (Шаблон:HumanizeDate)
 | {{#if: 

| {{#if: | ({{{month}}} {{{year}}}) | ({{{year}}}) }}

 }}

}}.{{#if:

 |  doi:{{{doi}}}.

}}{{#if:

 |  — {{{description}}}.

}}{{#if:

 |  — «{{{quote}}}»{{#if: 2011-08-2623 марта 2009
   |  
 }}

}}{{#if: 23 марта 2009

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | 23 марта 2009  }} | 23 марта 2009{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessmonthday}}}  }} | {{{accessmonthday}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if:

 |  Проверено {{#iferror: {{#time: j xg Y | {{{accessdaymonth}}}  }} | {{{accessdaymonth}}}{{#if:  |  {{{accessyear}}} }} }}.

}}{{#if: 2011-08-26

 |  Архивировано из первоисточника {{#iferror: {{#time: j xg Y | 2011-08-26 }} | 2011-08-26 }}.

}}</ref> Вблизи Земли телескопы выводить нецелесообразно из-за разогрева конструкции космических аппаратов излучением Солнца, что требует дорогостоящей системы охлаждения. Также в данном случае упрощается задача ориентации аппарата и задача контроля взаимного положения группы аппаратов в пространстве.

Применение обнуляющей интерферометрии для поиска планет

Телескопы будут работать как единая система, как телескоп с зеркалом большого диаметра, использующий принцип обнуляющей интерферометрии. Они будут расположены на окружности диаметром до 100 м, причём твёрдой связи между ними не будет, а стабилизация положения будет осуществляться с помощью лазерной системы связи. Для дополнительного контроля положения телескопов запускается отдельный аппарат, который позволит держать оптические оси всех телескопов в строго одинаковом направлении.

На Земле использование инфракрасных телескопов практически невозможно. Во-первых, атмосфера поглощает инфракрасное излучение, а во-вторых сам телескоп при комнатной температуре излучает инфракрасные волны, загрязняя тем самым свои собственные данные. В связи с этим, на орбите для достижения высокой чувствительности все телескопы будут охлаждаться до температуры 40 К (−233 °C). Охлаждение пассивное, с помощью дискообразных радиаторов, охватывающих телескопы.

Поиск планет даже для ближайших звёзд сопоставим с задачей разглядеть свет свечи с расстояния в тысячу километров, притом, что свеча будет располагаться вблизи с маяком. В оптическом диапазоне свет звезды превышает свет её планеты земного типа в миллиарды раз. Для средневолнового диапазона инфракрасного излучения то же соотношение составляет миллионы раз.

Другим аргументом в пользу инфракрасного диапазона является тот факт, что жизнь оставляет свои маркеры в этом диапазоне. На Земле биологическая активность производит некоторые газы. Например, флора продуцируют кислород, а фауна — углекислый газ и метан. Эти газы и другие, такие как водяной пар, оставляют свои метки, поглощая определённые волны в инфракрасном диапазоне.

Доставку на орбиту четырёх и возможно пяти КА должны осуществить ракеты-носители Союз-Фрегат.

Предполагаемые научные результаты

С помощью системы «Дарвин» предполагается осуществлять непосредственное наблюдение экзопланет (по излучению, идущему от планет в инфракрасном диапазоне, а не по косвенным признакам, как сейчас).

Эта система позволит наблюдать планеты, подобные Земле и осуществлять спектральный анализ состава их атмосфер. В том случае, если в спектре будут обнаружены линии озона, молекулярного кислорода и водяного пара, то это будет свидетельствовать о наличии жизни на этих планетах (т. к. такой агрессивный газ, как кислород, должен иметь постоянные источники пополнения — жизнедеятельность организмов).

Существуют предложения дальнейшего развития системы путём увеличения количества телескопов. Некоторые оценки говорят о возможном разрешении такого «Гипертелескопа» в несколько микро-арксекунд. Теоретически, система из ста трехметровых телескопов, разнесенных на 100 км, даже позволит составлять карты экзопланет.<ref>http://www.springerlink.com/content/jw21l55171228x7r/fulltext.html Luciola hypertelescope space observatory</ref>

См. также

Примечания

Неизвестный тег расширения «references»

Ссылки

Шаблон:Европейское космическое агентство Шаблон:Космические телескопы Шаблон:Классы экзопланет