NASA послала крошку-телескоп следить за звёздами-убийцами — их вспышки уничтожают атмосферы планет

Крошечный спутник NASA размером с большую коробку хлопьев впервые передал снимки с орбиты и подтвердил, что миссия SPARCS готова к полноценной работе. Аппарат создали не ради эффектных кадров, а ради куда более практичной задачи: проследить, как звездная активность влияет на планеты рядом с источником света. Ученых интересует прежде всего ультрафиолетовое излучение, потому что именно оно может со временем менять атмосферу каменистого мира и резко снижать шансы на условия, пригодные для жизни.

Название SPARCS расшифровывается как Star-Planet Activity Research CubeSat. В очень компактный научный спутник удалось уместить полноценный исследовательский прибор. Запуск прошел 11 января. Первые изображения аппарат отправил 6 февраля, когда инженеры завершили ранние проверки бортовых систем. После обработки данных команда зафиксировала важную для любой космической миссии веху - first light, или «первый свет». То есть телескоп и детекторы не просто включились, а действительно начали работать на орбите как положено. Первые данные показали, что приборы справляются с задачей, а значит спутник может переходить от технических тестов к регулярным наблюдениям.

Главная цель миссии связана с маломассивными звездами. Масса таких светил составляет примерно от 30 до 70 процентов массы Солнца. На фоне Солнца они выглядят более холодными и тусклыми, но для астрономии группа представляет особый интерес. Маломассивные звезды входят в число самых распространенных в Млечном Пути, а вокруг многих из них уже нашли каменистые планеты. При внешней скромности подобные светила часто ведeт себя намного беспокойнее Солнца и регулярно дают вспышки.

Именно поэтому команда SPARCS смотрит не на планеты напрямую, а на звезды, возле которых планеты обращаются. Для оценки обитаемости экзопланеты мало знать размер мира, плотность, примерную температуру или расстояние до звезды. Нужно ещё понимать, насколько агрессивно ведет себя сама звезда. Частые вспышки и жесткое ультрафиолетовое излучение могут постепенно разрушать атмосферу ближайшей планеты или заметно менять ее химический состав. Каменистый мир в удобной орбитальной зоне в таком случае уже не выглядит надежным кандидатом на пристанище инопланетян.

За один год работы спутник должен изучить около 20 маломассивных звезд. Каждую цель аппарат будет наблюдать подолгу, от 5 до 45 дней. Подобный режим нужен не для красивой статистики, а для нормального понимания звездного поведения. Один яркий выброс почти ничего не говорит о характере светила. Длинные серии наблюдений позволяют увидеть, как часто происходят вспышки, насколько мощными они бывают и как меняется уровень излучения между активными эпизодами.

Первые кадры SPARCS уже показали работу приборов сразу в двух участках ультрафиолетового диапазона: в ближнем и дальнем. Для человеческого глаза изображения выглядят непривычно, но для астрофизики они очень полезны. NASA отмечает, что звезда, попавшая на снимок 6 февраля сразу в обоих диапазонах, оказалась самой горячей среди объектов в поле зрения. Сопоставление данных в ближнем и дальнем ультрафиолете помогает понять, как распределяется энергия излучения и с каким именно воздействием сталкивается атмосфера ближайшей планеты.

Отдельный интерес вызывает и сама техника на борту. SPARCS стал ещё и орбитальной проверкой новой ультрафиолетовой технологии, разработанной в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. На спутнике установлена камера SPARCam. Разработчики взяли кремниевые детекторы, родственные матрицам из обычных камер, в том числе смартфонных, а затем адаптировали схему для гораздо более чувствительной работы в ультрафиолетовом диапазоне. В детекторы встроили специальные фильтры, которые отсекают ненужный свет и помогают ловить полезный сигнал с большей точностью.

Решение важно сразу по нескольким причинам. Ультрафиолетовые наблюдения очень чувствительны к паразитной засветке. Любой посторонний свет мешает измерениям. Для небольшого спутника также важен каждый грамм, каждый ватт энергии и каждый сантиметр внутреннего объема. Чем больше функций удается встроить прямо в детектор, тем меньше приходится усложнять всю оптическую систему отдельными элементами. Плюс миссия покажет, насколько стабильно схема выдерживает долгую работу в космосе, а не только короткие наземные испытания.

Миссия помогает астрономам точнее понять, какие звезды делают соседние планеты более пригодными или, наоборот, почти безнадежными с точки зрения жизни. Одновременно проект показывает, что серьезную научную задачу уже можно решать не только с помощью огромных орбитальных обсерваторий. Компактный аппарат тоже способен принести ценные данные, если приборы достаточно чувствительны, а программа наблюдений выстроена грамотно.