Понедельник, 26.08.2019
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

Ахроматическая интерференционная коронография экзопланет

Александр В. Тавров

Задачей оптической звездной коронографии является наблюдение и изучение экзопланет – несолнечных планет. Научные задачи звездной коронографии планет должны ответить на следующие вопросы: Сколько планет вокруг звезды? Какие механизмы формирования и эволюции планет? Какие основные физические параметры планет: масса, размер, состав? Что на поверхности планет: скалы, атмосферы? Есть ли свидетельства жизни на других планетах, ... разумной жизни? Звездный коронограф размещают после телескопа с угловым разрешением, оптически разделяющим звезду и планету. На длине волны 1 мкм телескоп с диаметром зеркала 1 м разрешит 1 А. Е. (астрономическую единицу) – расстояние от Земли до Солнца, удаленные на 5 парсеков (5•3,2616 св. лет). Непосредственное наблюдение и изучение экзопланет Земного типа потребует космического базирования ахроматического звездного коронографа, совмещенного с телескопом 0.8-1.5 м. В настоящее время на Земле существующие системы адаптивной оптики технически не позволяют достичь достаточного качества дифракционного разрешения телескопа из-за турбулентного экрана атмосферы.
Усилиями российско-японского сотрудничества  разработан ахроматический интерференционный коронограф по схеме механически стабильного интерферометра общего пути, где изображение планеты и его копия приобретают ахроматический фазовый сдвиг на 180 градусов и интерферируют в противофазе. Теоретические аспекты ахроматической интерференционной коронографии разработаны французской группой исследователей из университета г. Ниццы  . Разработанные нами технические аспекты ахроматической интерференционной коронографии содержат механически стабильный оптический нуль-интерферометр, где ахроматический фазовый сдвиг обусловлен геометрической фазой в схеме трехмерного интерферометра.

Процесс интерференции пространственно разделяет темное (коронографическое) и светлое (некоронографическое) поля изображения звезды, перенаправляя их по разные стороны светоделителя. Интерференция не ослабляет изображение планеты, и перенаправляет его с равной интенсивностью по обе стороны светоделителя.

Экспериментально показано ослабление фонового сигнала на шесть порядков.

Ахроматический интерференционный коронограф включен в состав комплекса научной аппаратуры телескопа «Планетного мониторинга» (ПМ) с диаметром главного зеркала Ø 600 мм, запланированного в «Долгосрочной программе научно-прикладных исследований и экспериментов на РС МКС» и учреждение Российской академии наук Институт Космических Исследований РАН (ИКИ РАН) является постановщиком космического эксперимента «Мониторинг переменных явлений с борта международной космической станции (Планетный Мониторинг-ПМ)». Для обеспечения необходимой точности наведения телескопа разрабатывается дополнительная система динамической коррекции оси визирования. Для спектрального анализа коронографического сигнала предусмотрена передача оптического сигнала в спектрометр низкого разрешения λ/Δλ~200 в диапазоне 500...3500 мкм.

Секции телескопа «Планетного Мониторинга»

Действующий в ИКИ РАН лабораторный макет коронографа

Расположение коронографа
Базирование звездного коронографа в составе 600 мм телескопа на борту РС МКС следует рассматривать также и как первый эксперимент в том числе по технологической отработке метода наблюдения экзопланет на космическом телескопе для следующего космического эксперимента «Звездный патруль».

Межгалактическая среда

Межгалактическое пространство заполнено газом. Его средняя плотность не превышает одного атома на кубический дециметр, однако общая масса межгалактического газа, возможно, превышает массу содержащуюся во всех звездах... [далее]

Rambler's Top100