HighTech 
В нашей галактике существует огромное множество планет. За последние 25 лет астрономы внесли в свой каталог около 2000 миров, существующих в 1300 системах, которые разбросаны по разным созвездиям. Большинство из экзопланет (планеты, расположенные за пределами Солнечной системы) совершенно не похожи на Землю. Однако мест, подходящих для жизни, имеется более чем достаточно.
Жизнь на Земле меняет состав атмосферы. Если бы планета была безжизненна, не выделялся бы в процессе жизнедеятельности кислород и метан. Вода, углекислый газ, метан, кислород и озон - все это примеры "биосигнатур", ключевых маркеров, свидетельствующих о наличии жизни. Обнаружение биосигнатур в атмосфере какой-либо экзопланеты могло бы дать астрономам первое серьезное основание полагать, что она обитаема.
В 2017 году NASA запустит спутник TESS. Годом позднее будет запущен космический телескоп Джеймс Уэбб. Его задачей будет заглянуть внутрь обнаруженных на экзопланетах атмосфер. Задача TESS и Джеймса Уэбба - определить, есть ли на ближайших к ним планетах жизнь или нет.
За некоторым небольшим исключением телескопы, работающие в наши дни, не могут напрямую видеть экзопланеты, поэтому астрономам приходится пользоваться другими средствами, чтобы судить об их наличии. В редких случаях отдаленная солнечная система располагается так, что ее планеты проходят между солнцем этой системы и Землей. Это и называется транзитом.
Во время транзита световое излучение звезды временно блокируется.
Метод транзитов может дать ученым достаточно много информации. Они не только имеют возможность определить плотность планеты, но и определяют приблизительный состав атмосферы планеты с помощью проведения спектрального анализа.
Телескоп Хаббл и другие
До сих пор ученые пользовались телескопом Хаббл. С его помощью было исследовано более 50 экзопланет. В объектив телескопа пока попали только три так называемые суперземли: GJ 1214b, HD 97658b и 55 Cancri e. Чтобы продолжать работу по изучению экзопланет, ученым нужны новые телескопы, последователи Хаббла.
Следующим таким телескопом станет Джеймс Уэбб. Эта инфракрасная обсерватория оснащена зеркалом в 2.7 раз шире, чем у Хаббла. Джеймс Уэбб сможет многое рассказать исследователям о звездах, и о том, как растут и развиваются галактики. Хотя планеты, точные копии Земли, будут этому телескопу не по зубам, у него будет много другой работы.
Пока самым главным телескопом NASA является космический телескоп Кеплер. Во время своей предварительной миссии, длившейся четыре года, он обнаружил 1039 экзопланет. Еще 4706 кандидатов ждут подтверждения своего статуса. Но большинство из того, что удалось обнаружить Кеплеру, не под силу Джеймсу Уэббу. Здесь на помощь ему придет спутник TESS.
В отличие от Кеплера, который может заглянуть на расстояние в 150 000 звезд, TESS проведет два года, наблюдая за 200 000 звезд в небе. Ученые подсчитали, что TESS предстоит обнаружить около 1 700 экзопланет. Но собрать информацию о биосигнатурах будет очень сложно. По предварительным оценкам Джеймсу Уэббу может потребоваться приблизительно 200 часов на изучение только одной суперземли, находящейся рядом со звездой класса М. И это лишь те немногие часы, когда планета будет совершать свой транзит.
Дебаты ученых по данному вопросу не прекращаются. Многие не верят в быстрый успех. В связи со всеми сложностями Джеймс Уэбб сможет "просмотреть" всего пару обитаемых суперземель. В результате астрономы потратят уйму времени, изучая одну или две системы, а это слишком неэффективно.
Метод съемки
Самый лучший способ обнаружить признаки жизни - это построить телескоп, который будет способен обнаруживать их напрямую. Прямое обнаружение предполагает фотосъемку экзопланеты. А по снимкам будет вестись поиск биосигнатур. Для данного метода не нужно особое положение планеты и светил. Он может работать с любой планетой и с любой звездой. Но чтобы поймать Землю 2.0, астрономам нужен телескоп еще большего размера.
Одна из идей, предложенных Ассоциацией университетов для астрономических исследований, подразумевает размещение в космосе гигантского зеркала. На зеркале должно быть установлено устройство, которое будет блокировать свет звезды. Это устройство - космический телескоп HD-разрешения. Чтобы иметь возможность увидеть и проанализировать свойства атмосфер нескольких десятков планет-двойников Земли, телескоп должен иметь зеркало диаметром 12 метров. Это в 25 раз больше зеркала ныне действующего телескопа Хаббл.
Одним из ключевых условий успеха всего этого предприятия является коронограф - диск, который блокирует свет, идущий от звезды, находящейся в фокусе телескопа. Минус коронографа состоит в том, что ему требуется исключительный контроль светового потока, а этого можно добиться за счет усложнения конструкции.
Другой способ обнаружения двойников Земли в космосе, который предлагает НАСА - это постройка Exo-S, космических аппаратов, имеющих форму лепестка подсолнечника. Эти аппараты будут летать на расстоянии тысяч километров от телескопа и следить за правильным положением зеркала относительно светового луча, исходящего от звезды. Пока никто еще не пытался осуществить проект такого масштаба, как этот. Каждый раз, когда астрономы захотят обратить свой взор на новую звезду, Exo-S будет корректировать положение телескопа, на что понадобится несколько дней или недель.
Сегодня эти миссии и все остальные, похожие на них проекты, существуют только на бумаге и в виде презентаций PowerPoint. Для их реализации потребуются финансы и огромные ресурсы, однако астрономы считают, что их идеи стоят всех затрат. TESS и Джеймс Уэбб смогут указать человечеству направление, в котором находятся самые ближайшие от нас обитаемые миры.
Однако задача по обнаружению жизни во Вселенной чрезвычайно сложна. "А вдруг природа будет на нашей стороне", - говорит Марк Клампин, астрофизик NASA из Центра космических полетов Годдарта в Мэриленде. "Но это не остановит людей, они будут продолжать свои попытки. И, возможно, сделают попутно много других значимых для науки открытий".
Открыть счет для торговли акциями высокотехнологичных компаний