Forscher des College of Optics and Photonics der University of Central Florida haben PEEPSS entwickelt, eine Technologie, die zukünftigen Weltraumteleskopen ermöglichen wird, „bewohnbare“ Planeten ähnlich der Erde zu entdecken, die durch das Leuchten ihrer Sterne verborgen sind.
Das System unterstützt die Ziele des Habitable Worlds Observatory der NASA, das darauf ausgelegt ist, planetare Atmosphären auf Lebenszeichen zu analysieren.
Die Herausforderung, ferne Welten zu beobachten
Planeten in bewohnbaren Zonen umkreisen Sterne, die in der Regel 10 Milliarden Mal heller sind als sie selbst. Stephen Eikenberry, Projektleiter, verglich die Herausforderung mit dem Versuch, „ein kleines blinkendes Licht zu sehen, während jemand dir direkt ins Gesicht leuchtet“.
Obwohl Astronomen Koronografen verwenden, um einen Teil des Sternenlichts zu blockieren, lassen optische Unvollkommenheiten genügend Licht durch, um die Beobachtung zu stören. PEEPSS zielt darauf ab, dieses Problem mit einem innovativen Ansatz zu lösen.
Wie PEEPSS funktioniert
- Fortschrittliche Wellenfrontdetektion: korrigiert kleine Verzerrungen im Licht, bevor sie das Signal des Planeten sättigen.
- Brennebene des Teleskops: führt die Korrektur an dem Ort durch, an dem das wissenschaftliche Bild aufgenommen wird, was es ermöglicht, optische Aberrationen nach dem Koronografen zu identifizieren.
- Photonische Laternen: trennen das einfallende Licht in einzelne optische Kanäle und gewinnen Phaseninformationen zurück, die von herkömmlichen Detektoren verworfen werden.
- Von Quanten inspiriertes Imaging: nutzt das Verhalten des Lichts, um die Auflösung zu verbessern und das verbleibende Sternenlicht herauszufiltern.
Internationale Zusammenarbeit
Das Projekt umfasst die University of California in Santa Cruz, das Space Telescope Science Institute und die University of Sydney, eines der wenigen Zentren, die ebenfalls an photonischen Laternen arbeiten. In Central Florida arbeitet Eikenberry mit Genevieve Markees und Spezialisten wie Rodrigo Amezcua Correa, Miguel Bandres und José-Enrique Antonio-López zusammen.
Einige Versionen der Technologie wurden bereits in Teleskopen auf Hawaii getestet, in Zusammenarbeit mit dem Air Force Research Laboratory und internationalen Partnern.
Wissenschaftliche Auswirkungen
Die Astrophotonik, ein Bereich, der Astronomie und fortschrittliche optische Technologien kombiniert, wird durch diese Entwicklung gestärkt. PEEPSS könnte in zukünftige NASA-Missionen integriert werden und einen Wendepunkt in der Suche nach bewohnbaren Exoplaneten markieren.
Eikenberry betonte, dass die Identifizierung von Welten mit lebensfreundlichen Bedingungen eine tiefgreifende Veränderung für die Menschheit darstellen würde. Der Nachweis tatsächlicher Lebenszeichen, fügte er hinzu, würde zu einer der größten wissenschaftlichen Entdeckungen der Geschichte werden.
PEEPSS stellt einen entscheidenden Fortschritt in der Weltraumforschung dar. Durch die Verbesserung der Fähigkeit von Teleskopen, das Sternenlicht zu filtern und planetare Signale zu enthüllen, bringt diese Technologie die Menschheit dem Traum näher, andere bewohnbare Welten jenseits des Sonnensystems zu entdecken.
