Земля на старте новой космической гонки

Начиная с 1988 года, астрономы обнаружили уже 3,5 тысячи планет за пределами нашей Солнечной системы — у других звезд нашей галактики Млечный Путь. Эти объекты, прозванные экзопланетами, наверное, так и оставались бы экзотикой, интересующей лишь астрономов, если бы не сенсационное открытие, о котором было объявлено 24 августа в немецком городе Гархинге на пресс-конференции в штаб-квартире Европейской южной обсерватории.

Международная группа астрономов открыла экзопланету Proxima b у звезды Проксима Центавра — ближайшей к Солнцу. И это еще не весь сюрприз. Не менее важно то, что эта экзопланета находится в "зоне жизни" — то есть, может оказаться обитаемой.

Надежды обнаружить высокоразвитую жизнь на одной из планет Солнечной системы, кроме Земли, уже давно почти растаяли. Конечно, не исключено, что где-то все же найдутся какие-нибудь бактерии, однако для крупных многоклеточных организмов подходящие условия, скорее всего, есть только на нашей планете. Но это — в Солнечной системе. Во всей нашей галактике порядка 300 миллиардов звезд, и по прикидкам астрономов, миллиарды из них имеют планеты, которые потенциально могут быть обитаемыми.

Потому и начали ученые охоту на экзопланеты, используя все более мощные, точные и изощренные инструменты. В 2006 г. на околоземную орбиту был запущен специализированный космический телескоп COROT, в 2009 г. на околосолнечную орбиту — космический телескоп "Кеплер", а в 2013 г. на околоземную орбиту была выведена целая космическая обсерватория Gaia из двух телескопов общей стоимостью 317 млн евро.

Параллельно поисками экзопланет занялись наземные обсерватории, вооружившись дорогостоящей специализированной аппаратурой. В частности, на телескопах Южной европейской обсерватории были установлены сверхточные спектрометры HARPS и UVES, которые и позволили обнаружить подходящую для жизни планету у ближайшей к Солнцу звезды. Научный мир узнал об этом событии еще 13 июля из препринта в журнале Nature. А вот то, что это открытие было вынесено 24 августа на широкую публику, говорит о том, что теперь началась охота за большими деньгами — для все новых и новых исследований.

Пока что о новооткрытой экзопланете известно немного. Она в 1,27 раза массивнее Земли и совершает полный оборот вокруг Проксимы Центавры за 11,2 земных дня, располагаясь очень близко к своему светилу — на расстоянии, в 20 раз меньшем, чем между Землей и Солнцем. Но как раз такое близкое расстояние и нужно, чтобы на той планете могла быть жизнь. Дело в том, что Проксима Центавра относится к классу так называемых красных карликов, ее масса в 8,3 раза меньше, чем у Солнца. Температура тоже ниже — в два раза. Все знают: чем слабее очаг, тем ближе к нему нужно подвинуться, чтобы согреться. В "зону жизни" (где тепла достаточно для существования жидкой воды, но не слишком горячо) вокруг Проксимы Центавры входят расстояния, соответствующие периодам обращения от 4 до 15 земных дней.

Астрономы предполагают, что у Проксимы Центавры есть еще одна или несколько планет. Эта звезда удалена от нас на 4,24 светового года, иными словами, свету нужно 4,24 года, чтобы добраться туда. Хотя это ближайшая соседка нашего Солнца, но путешествие к ней еще совсем недавно казалось чистой фантастикой.

Прогресс технологий идет почти одинаковыми темпами в разных направлениях научных исследований. Поэтому в общем-то нет ничего удивительного в том, что открытие потенциально обитаемой планеты неподалеку от Солнечной системы совпало во времени с началом разработки конкретных проектов космических миссий в систему Центавры. Уже анонсированы планы двух экспедиций. Первая — в рамках проекта Breakthrough Starshot, в работе над которым принимает участие знаменитый космолог Стивен Хокинг. Автором второй экспедиции выступает астрофизик Калифорнийского университета Филипп Любин с проектом DEEP-IN (Directed Energy Propulsion for Interstellar Exploration), который уже получил поддержку в NASA. В рамках обеих программ к системе Центавра планируют запустить зонды, которые смогли бы передать на Землю фото- и видеоинформацию.

Впрочем, этим проекты если и удастся реализовать, то не раньше, чем через несколько десятилетий. Пока же астрономы рассчитывают на более скорые программы, не выходящие за пределы Солнечной системы. Уже многократно выдвигалась идея запустить вокруг Солнца два телескопа на одной и той же орбите, в противоположных ее точках, с тем чтобы пристально изучать один и тот же объект. Фактически это был бы единый телескоп размером с околосолнечную орбиту Земли.

Воплощение этой идеи сдерживалось не только необходимостью огромных финансовых затрат, но и отсутствием достойного объекта, ради изучения которого имело бы смысл потратить многие миллиарды долларов или евро. Но теперь такой объект точно есть. И это все меняет.

Первая группа вопросов, на которые необходимо дать ответ, это обладает ли экзопланета Proxima b достаточно плотной атмосферой, если да, то каков ее элементный и химический состав, содержит ли она водяной пар и органические соединения. Астрономы отмечают, что Proxima b вряд ли могла возникнуть из протопланетного диска так близко к звезде — для этого масса планеты слишком велика. Если Proxima b, будучи почти сформированной, мигрировала поближе к светилу из областей за "снеговой линией" протопланетного диска (то есть оттуда, где могут существовать водные льдинки), — то, скорее всего, в ней есть много летучих веществ, способных подпитывать атмосферу.

Но даже если окажется, что Proxima b вовсе лишена атмосферы, в том не будет ничего страшного для астрономов. Созданная для них космическая обсерватория позволит исследовать не одну только систему Центавра, а все окрестности Солнечной системы, и где-нибудь не очень далеко от Солнца обязательно обнаружится что-нибудь интересное. Иными словами, тут, как и в любом деле, лиха беда начало.

Реальными возможностями для реализации подобных программ обладают, во-первых, европейские страны — соучредители Европейского космического агентства (их растущий потенциал показали космические телескопы COROT и Gaia), во-вторых, США со своей NASA (их выдающееся достижение — запуск телескопа "Кеплер" на околосолнечную орбиту). Также европейцы и американцы обладают превосходными наземными обсерваториями. Не может с ними тягаться Россия, у которой нет подходящих наземных телескопов и соответствующей спектральной аппаратуры. Единственная площадка на Северном Кавказе, пригодная для астрофизических измерений, не подходит для наблюдения экзопланет. Такие дорогостоящие инструменты строятся десятилетиями. Тем более нет у РФ своей орбитальной обсерватории, не предусмотрена она и в федеральной космической программе.

Вполне может быть, что европейцы и американцы объединят свои усилия. В любом случае для Украины появляется шанс поучаствовать в мультинациональном консорциуме. Может найтись работа не только для украинских предприятий, но и для украинских мозгов, в том числе для молодых. Если, конечно, они не эмигрируют к тому времени в те же США или Европу.

ФОТО: Space.com (Credit: ESO/M. Kornmesser)