Bildkredit: NASA / JPL
Ingenjörer vid NASA: s Jet Propulsion Lab har byggt ett instrument så känsligt att det kan mäta avstånd inom 1/10 av tjockleken på en väteatom. På grund av lanseringen 2009 kommer rymdfarkosten också att mäta avståndet till stjärnor med en noggrannhet flera hundra gånger bättre än för närvarande möjligt.
Även om astronomer har upptäckt mer än 100 planeter runt andra stjärnor än solen de senaste åren, förblir sökandens "heliga gral" - en jordstorlek som kan stödja livet - svårfångad. Huvudproblemet är att en jordliknande planet skulle vara mycket mindre än någon av de gasjättar som hittills har upptäckts (se bild till höger).
Planeter som kretsar runt andra stjärnor är för svaga för att observeras direkt, men forskare drar ut sin närvaro av den lilla gravitationella "vinglingen" som de framkallar i sina förälderstjärnor. Observerad från tiotals ljusår bort (ett ljusår är 5,88 biljoner mil) blir denna rörelse verkligen mycket liten. Ju mindre planeten, desto mindre vinglar stjärnföräldern.
För att upptäcka den stjärna slingringen som orsakas av en planet så liten som Jorden, behöver forskare ett instrument med nästan otrolig känslighet. Låt oss säga att det finns en astronaut som står på månen och vinkar med sin rosa färg. Du behöver ett instrument som är tillräckligt känsligt för att mäta den rörelsen från jorden, en fjärdedel miljoner miles bort.
För att göra det måste instrumentet vara en "linjal" som är exakt till bara en tiondel av bredden på en väteatom. Det är ungefär en miljondel av bredden på det tjockaste människohåret.
Är en sådan precision möjlig? Efter en sexårskamp bevisade ingenjörer vid Jet Propulsion Laboratory nyligen att svaret är ja.
Sådana subatomära mätningar genomfördes för första gången någonsin i en vakuumtätad kammare, kallad Microarcsecond Metrology Testbed.
Genom att göra detta bevisade ingenjörerna att de kan mäta stjärnornas rörelser med en häpnadsväckande grad av noggrannhet som aldrig tidigare uppnåtts i mänsklig historia.
Testbädden, som liknar en blank silverbåt, är fastklämd med speglar, lasrar, linser och andra optiska komponenter. Eftersom även små luftrörelser kan störa mätningarna, pumpas all luft ut ur kammaren innan varje experiment körs. Laserstrålar, rörliga speglar och en kamera används för att upptäcka rörelser av en konstgjord stjärna, som simulerar ljuset som skulle släppas ut av en riktig stjärna.
Instrumentet som ingenjörerna har visat i laboratoriet kommer att bli hjärtat i ett revolutionerande nytt rymdteleskop, känt som Space Interferometry Mission.
"För sex och ett halvt år sedan var denna teknologi obevisad och underbyggd," sade Brett Watterson, uppdragets biträdande projektledare. ”Det var bara en avlägsen möjlighet att vi kunde göra det. Det var genom uppfinningsrikedom, insikt, ledarskap och ren uthållighet som teamet kunde övervinna dessa svåra tekniska utmaningar. ”
NASA gav nyligen klarsignalen för det andra utvecklingsstadiet för uppdraget, som inte bara kommer att kunna söka efter jordliknande planeter runt andra stjärnor utan också mäta kosmiska avstånd flera hundra gånger mer exakt än för närvarande möjligt. Planerad att lanseras 2009 kommer den att skanna himlen i fem år och ge astronomer den första riktigt exakta färdplanen för vår Vintergalax.
"Detta är en historisk tid som vi är nära involverade i," sa Watterson. ”Till skillnad från någon annan kultur i historien har vi de tekniska medlen, budgeten och viljan att bestämma förekomsten av jordliknande planeter som kretsar runt andra stjärnor. Alla i teamet är medvetna om sin roll i detta viktiga skede i jakten på livet någon annanstans i universum. ”
Space Interferometry Mission förvaltas av JPL som en del av NASA: s Origins-program.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
