The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

148,951 views ・ 2014-04-17

TED


Dobbeltklik venligst på de engelske undertekster nedenfor for at afspille videoen.

Translator: Cristiano Eriksen Reviewer: Anders Finn Jørgensen
00:12
The universe is teeming with planets.
0
12515
3603
Universet er fyldt med planeter.
00:16
I want us, in the next decade,
1
16118
1876
Jeg vil have ,at vi indenfor det næste årti
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
17994
2393
bygger et rumteleskop, som er i stand til at tage billeder
00:20
an Earth about another star
3
20387
2101
af jordkloder kredsende om en anden stjerne,
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
22488
2744
og finde ud af, om de kan rumme liv.
00:25
My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory
5
25232
2160
Mine kolleger hos NASA Jet Propulsion Laboratory
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
27392
2861
ved Princeton og jeg arbejder på en teknologi,
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
30253
3538
som vil være i stand til netop det i de kommende år.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
33791
1985
Astronomer tror nu, at hver stjerne
00:35
in the galaxy has a planet,
9
35776
1940
i galaksen har en planet,
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
37716
2276
og de formoder, at op i mod en femtedel af dem
00:39
have an Earth-like planet
11
39992
1076
har en jord-lignende planet,
00:41
that might be able to harbor life,
12
41068
1692
som kan rumme liv,
00:42
but we haven't seen any of them.
13
42760
1762
men vi har ikke set nogle af dem.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
44522
2738
Vi har kun opdaget dem indirekte.
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
47260
3233
Dette er NASA's berømte billede af den blege blå prik.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
50493
2797
Det blev taget af Voyager rumskibet i 1990,
00:53
when they turned it around as it was exiting the solar system
17
53290
2758
da de vendte det rundt, imens det var på vej ud af solsystemet,
00:56
to take a picture of the Earth
18
56048
1712
for at tage et billede af Jorden
00:57
from six billion kilometers away.
19
57760
2322
fra seks milliarder kilometers afstand.
01:00
I want to take that
20
60082
1568
Jeg ville tage sådan et
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
61650
2582
af en jord-lignende planet kredsende om en anden stjerne.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
64232
2400
Hvorfor har vi ikke gjort det? Hvorfor er det svært?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
66632
1422
For at se det, lad os forestille os, at vi tager
01:08
the Hubble Space Telescope
24
68054
1946
Hubble-rumteleskopet
01:10
and we turn it around and we move it out
25
70000
1698
og vi vender det om, og vi flytter det ud
01:11
to the orbit of Mars.
26
71698
1534
til Mars' omløbsbane.
01:13
We'll see something like that,
27
73232
1208
Vi vil se noget som dette,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
74440
2068
et smule utydeligt billede af Jorden,
01:16
because we're a fairly small telescope
29
76508
2321
fordi vi er et temmeligt småt teleskop
01:18
out at the orbit of Mars.
30
78829
1539
ude ved Mars' omløbsbane.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
80368
2016
Lad os nu flytte ti gange længere væk.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
82384
1936
Her er vi ved Uranus' omløbsbane.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
84320
2486
Det er blevet mindre, det har færre detaljer, lavere opløsning.
01:26
We can still see the little moon,
34
86806
1785
Vi kan stadig se den lille måne,
01:28
but let's go ten times further away again.
35
88591
2113
men lad os gå 10 gange længere væk igen.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
90704
1731
Her er vi ved kanten af vores solsystem,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
92435
1298
ved Kuiperbæltet.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
93733
1706
Nu er der ingen opløsning overhovedet.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
95439
2664
Det er Carl Sagans blege blå prik.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
98103
2200
Men lad os igen flytte 10 gange længere væk.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
100303
1624
Her er vi ude ved Oortskyen,
01:41
outside the solar system,
42
101927
1560
udenfor solsystemet.
01:43
and we're starting to see the sun
43
103487
1616
og vi begynder at se solen
01:45
move into the field of view
44
105103
1312
flytte ind i vores synsfelt,
01:46
and get into where the planet is.
45
106415
1464
og flytte sig hen til hvor planeterne er.
01:47
One more time, ten times further away.
46
107879
2131
En gang til, 10 gange længere væk.
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
110010
1653
Vi er nu ved Alfa Centauri,
01:51
our nearest neighbor star,
48
111663
1240
vores tætteste nabostjerne,
01:52
and the planet is gone.
49
112903
1349
og planeten er væk.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
114252
2608
Alt hvad vi ser nu, er det store lysende billede af stjernen,
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
116860
2957
som er ti milliarder gange mere lysende end planeten,
01:59
which should be in that little red circle.
52
119817
1806
som burde være i den lille røde cirkel.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
121623
2200
Det er, hvad vi vil se. Det er derfor, det er svært.
02:03
The light from the star is diffracting.
54
123823
2320
Lyset fra en stjerne er afbøjende.
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
126143
1741
Det spreder sig inden i teleskopet,
02:07
creating that very bright image
56
127884
1504
og skaber det meget lyse billede,
02:09
that washes out the planet.
57
129388
1752
som vasker planeten ud.
02:11
So to see the planet,
58
131140
1271
Så for at se den planet
02:12
we have to do something about all of that light.
59
132411
2260
er vi nød til at gøre noget ved det lys.
02:14
We have to get rid of it.
60
134671
1231
Vi er nød til at fjerne det.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
135902
1445
Jeg har mange kolleger arbejdende på
02:17
really amazing technologies to do that,
62
137347
2015
virkelig fantastiske teknologier for at gøre det,
02:19
but I want to tell you about one today
63
139362
1815
men i dag vil jeg fortælle jer om en,
02:21
that I think is the coolest,
64
141177
1497
som jeg synes er den sejeste,
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
142674
2200
og formentlig den mest sandsynlig til at skaffe os en Jord
02:24
in the next decade.
66
144874
1536
i det næste årti.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
146410
2072
Det blev først foreslået af Lyman Spitzer,
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
148482
3160
faderen af rumteleskopet, i 1962,
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
151642
2116
og han fik inspiration fra en solformørkelse.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
153758
2183
I har alle set det. Det er en solformørkelse.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
155941
2040
Månen er flyttet foran solen.
02:37
It blocks out most of the light
72
157981
1760
Den fjerne det meste af lysten,
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
159741
2376
så vi kan se den svage korona omkring den,
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
162117
1663
det ville være det samme, som hvis jeg tog min tommelfinger op
02:43
and blocked that spotlight that's getting right in my eye,
75
163780
2585
og blokkerede for spotlyset, som rammer mig lige i mit øje.
02:46
I can see you in the back row.
76
166365
1912
Jeg kan se jer på bagerste række.
02:48
Well, what's going on?
77
168277
1302
Hvad sker der?
02:49
Well the moon
78
169579
1945
Tja månen
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
171524
2415
kaster en skygge ned på jorden.
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
173939
3235
Vi putter en teleskop eller kamera i den skygge,
02:57
we look back at the sun,
81
177174
1511
vi kigger tilbage på solen,
02:58
and most of the light's been removed
82
178685
1640
og det meste af lyset er blevet fjernet,
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
180325
2090
og vi kan se den svage, fine struktur
03:02
in the corona.
84
182415
1275
i koronaen.
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
183690
2667
Spitzers forslag er at vi gør dette i rummet.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
186357
2777
Vi bygger en stor sort skærm, og vi flyver det op i rummet,
03:09
we put it up in front of the star,
87
189134
2047
vi placerer det foran en stjerne,
03:11
we block out most of the light,
88
191181
1784
vi blokerer det meste af lyset,
03:12
we fly a space telescope in that shadow that's created,
89
192965
3016
vi flyver et rumteleskop ind i skyggen, som er skabt,
03:15
and boom, we get to see planets.
90
195981
1777
og bom vi kan se planeter.
03:17
Well that would look something like this.
91
197758
2663
Det ville se nogenlunde sådan ud.
03:20
So there's that big screen,
92
200421
1589
Så der er den store skærm,
03:22
and there's no planets,
93
202010
875
03:22
because unfortunately it doesn't actually work very well,
94
202885
2504
og der er ingen planeter,
fordi uheldigvis virker det ikke særlig godt,
03:25
because the light waves of the light and waves
95
205389
2920
fordi lysbølgerne fra lyset og bølgerne
03:28
diffracts around that screen
96
208309
1680
bøjer omkring skærmen
03:29
the same way it did in the telescope.
97
209989
1784
på samme måde, som det gjorde i teleskopet.
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
211773
3137
Det er som vand bøjende omkring en sten i et vandløb,
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
214910
1790
og al det lys ødelægger skyggen.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
216700
2673
Det er en dårlig skygge. Og vi kan ikke se planeter.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
219373
1767
Men Spitzer kendte allerede svaret.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
221140
2505
Hvis vi kan sammenfjedre de kanter, blødgøre de kanter,
03:43
so we can control diffraction,
103
223645
1766
så vi kan kontrollere afbøjning,
03:45
well then we can see a planet,
104
225411
1715
så kan vi se en planet,
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
227126
1799
og i de sidste 10 år eller deromkring, har vi fundet
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
228925
2044
optimale løsninger på at gøre det.
03:50
It looks something like that.
107
230969
3532
Det ser nogenlunde sådan ud.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
234501
2345
Vi kalder det vores kronblade-stjerneskygger.
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
236846
2960
Hvis vi indstiller kanterne af de kronblade helt korrekt,
03:59
if we control their shape,
110
239806
1424
hvis vi kontrollerer deres form,
04:01
we can control diffraction,
111
241230
1558
kan vi kontrollere afbøjning,
04:02
and now we have a great shadow.
112
242788
1446
og nu har vi en fremragende skygge.
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
244234
2644
Det er omkring 10 milliarder gange svagere, end det var før,
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
246878
3446
og vi kan se planeterne udstråle lige sådan.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
250324
1858
Den er, selvfølgelig, nødt til at være større end min tommelfinger.
04:12
That starshade is about
116
252182
1458
Denne stjerneskygger er omkring
04:13
the size of half a football field
117
253640
1576
halv så stor som en amerikansk fodboldbane,
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope
118
255216
3590
og den er nødt til at flyve 50.000 kilometer væk fra teleskopet,
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
258806
2060
som skal holdes lige i dens skygge,
04:20
and then we can see those planets.
120
260866
1964
og så kan vi se de planeter.
04:22
This sounds formidable,
121
262830
1408
Dette lyder fantastisk,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
264238
3008
men glimrende ingeniører, mine kolleger hos JPL,
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
267246
2880
fandt på et fremragende design for hvordan det kan gøres,
04:30
and it looks like this.
124
270126
1074
og det ser sådan ud.
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
271200
1788
Det starter pakket omkring en hub.
04:32
It separates from the telescope.
126
272988
1979
Det separerer sig fra teleskopet.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
274967
2271
Kronbladene udfolder sig, de åbner sig op,
04:37
the telescope turns around.
128
277238
1760
teleskopet drejer omkring.
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
278998
2144
Så vil I se den vende omkring og flyve
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
281142
3215
de 50.000 kilometer væk fra teleskopet.
04:44
It's going to move in front of the star
131
284357
2470
Den vil flytte sig ind foran stjernen,
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
286827
3283
således, og skabe en vidunderlig skygge.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
290110
3804
Bom, vi har planeter kredsende omkring den.
04:53
(Applause)
134
293914
1724
(Bifald)
04:55
Thank you.
135
295638
2359
Tak.
04:57
That's not science fiction.
136
297997
1953
Det er ikke science fiction.
04:59
We've been working on this for the last five or six years.
137
299950
2563
Vi har arbejdet på dette de seneste fem eller seks år.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
302513
2603
Sidste sommer, udførte vi en virkelig sej test
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
305116
2439
ude i Californien ved Northrup Grumman.
05:07
So those are four petals.
140
307555
1583
Så disse er fire kronblade.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
309138
1712
Dette er en mindre udgave af stjerneskyggeren.
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
310850
2497
Den er omkring halvt så stor, som den I lige så.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
313347
1460
I vil se kronbladene udfolde sig.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
314807
2067
De fire kronblade blev bygget af fire studerende,
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
316874
2415
som var i sommerpraktik hos JPL.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
319289
1246
Nu ser I den udfolde sig.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
320535
1982
Kronbladene skal rotere på plads.
05:22
The base of those petals
148
322517
1170
Basen af de kronblade
05:23
has to go to the same place every time
149
323687
2373
er nødt til at gå til det samme sted hver gang
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
326060
1623
til indenfor en tiendedel af en millimeter.
05:27
We ran this test 16 times,
151
327683
1760
Vi gennemførte denne test 16 gange,
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
329443
2839
og 16 gange gik den til det nøjagtigt samme sted
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
332282
1441
til en tiendedel af en millimeter.
05:33
This has to be done very precisely,
154
333723
1932
Dette skal gøres meget nøjagtigt,
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
335655
2508
men hvis vi kan gøre det, hvis vi kan bygge den teknologi,
05:38
if we can get it into space,
156
338163
1484
hvis vi kan få den op i rummet,
05:39
you might see something like this.
157
339647
1801
vil I måske se nogen som dette.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
341448
2272
Det er et billede taget af en af vores nærmeste nabostjerner
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
343720
2594
taget af Hubble-rumteleskopet.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
346314
2384
Hvis vi kan tage et lignende rumteleskop,
05:48
slightly larger,
161
348698
1258
en smule større,
05:49
put it out there,
162
349956
1422
putte det derud,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
351378
1386
flyve en mørkelægger ind foran det,
05:52
what we might see is something like that --
164
352764
2190
er hvad vi måske vil se noget som det --
05:54
that's a family portrait of our solar system -- but not ours.
165
354954
2936
det er et familieportræt af vores solsystem -- men ikke vores.
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
357890
2522
Vi håber på, at det vil være nogen andres solsystem
06:00
as seen through an occulter,
167
360412
1632
set igennem en mørkelægger
06:02
through a starshade like that.
168
362044
1070
igennem en stjerneskygger som den.
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
363114
2025
I kan se Jupiter, I kan se Saturn,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
365139
2623
Uranus, Neptun, og lige der i midten,
06:07
next to the residual light
171
367762
1340
ved siden af residuallyset,
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
172
369102
1905
er den blege blå prik. Det er Jorden.
06:11
We want to see that, see if there's water,
173
371007
2374
Vi vil se dét, se om der er vand,
06:13
oxygen, ozone,
174
373381
1405
ilt, ozon,
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
175
374786
2523
de ting som kan fortælle os, om den kan rumme liv.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
377309
2409
Jeg synes, at det er den sejest mulige videnskab.
06:19
That's why I got into doing this,
177
379718
1653
Det er derfor, jeg gik ind i dette felt,
06:21
because I think that will change the world.
178
381371
1970
fordi jeg tror, at det vil ændre verden.
06:23
That will change everything when we see that.
179
383341
2438
Det vil ændre alt, når vi ser det.
06:25
Thank you.
180
385779
1586
Tak.
06:27
(Applause)
181
387365
4000
(Bifald)
Om denne hjemmeside

På dette websted kan du se YouTube-videoer, der er nyttige til at lære engelsk. Du vil se engelskundervisning, der er udført af førsteklasses lærere fra hele verden. Dobbeltklik på de engelske undertekster, der vises på hver videoside, for at afspille videoen derfra. Underteksterne ruller i takt med videoafspilningen. Hvis du har kommentarer eller ønsker, bedes du kontakte os ved hjælp af denne kontaktformular.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7