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

Translator: Viktorija Mažeikienė Reviewer: Andrius Družinis-Vitkus

The universe is teeming with planets.

Visatoje knibždėte knibžda planetos.

I want us, in the next decade,

Norėčiau, kad kitą dešimtmetį

to build a space telescope that'll be able to image

sukurtume tokį teleskopą visatai stebėti,

an Earth about another star

kuris leistų parsisiųsti į Žemę vaizdų

and figure out whether it can harbor life.

ir suprasti, ar žvaigždėje yra gyvybės.

My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory

NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorija

at Princeton and I are working on technology

Prinstone ir aš bendradarbiaujame kurdami technologiją,

that will be able to do just that in the coming years.

kuri būtent tai ir sugebės atlikti artimiausiais metais.

Astronomers now believe that every star

Šiandien astronomai mano, kad galaktikoje

in the galaxy has a planet,

kiekviena žvaigždė turi savo planetą,

and they speculate that up to one fifth of them

ir jie spėja, kad penktadalis žvaigždžių turi

have an Earth-like planet

planetą kaip Žemė,

that might be able to harbor life,

kurioje galbūt yra gyvybės,

but we haven't seen any of them.

nors tokių dar nesugebėjome pamatyti.

We've only detected them indirectly.

Esame aptikę jas tik netiesiogiai.

This is NASA's famous picture of the pale blue dot.

Štai garsioji NASA blyškiojo mėlynojo taško nuotrauka.

It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,

Ją padarė erdvėlaivis „Voyager“ 1990 m.,

when they turned it around as it was exiting the solar system

apsuktas Saulės sistemos pakraštyje,

to take a picture of the Earth

kad padarytų Žemės nuotrauką

from six billion kilometers away.

iš šešių milijardų kilometrų nuotolio.

I want to take that

Aš noriu padaryti tokią kitos

of an Earth-like planet about another star.

į Žemę panašios planetos ir kitos žvaigždės nuotrauką.

Why haven't we done that? Why is that hard?

Kodėl dar to nepadarėme? Kodėl tai sudėtinga?

Well to see, let's imagine we take

Kad suprastume, įsivaizduokime

the Hubble Space Telescope

„Hubble“ teleskopą

and we turn it around and we move it out

apsuktą ir perkeltą

to the orbit of Mars.

į Marso orbitą.

We'll see something like that,

Pamatysime štai ką:

a slightly blurry picture of the Earth,

šiek tiek išplaukusį Žemės vaizdą,

because we're a fairly small telescope

nes esame gan mažas teleskopas

out at the orbit of Mars.

iškeltas prie Marso orbitos.

Now let's move ten times further away.

Dabar nutolkime dar dešimt kartų tiek.

Here we are at the orbit of Uranus.

Štai esame prie Urano orbitos.

It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.

Vaizdas mažesnis, ne toks detalus, ne toks raiškus.

We can still see the little moon,

Vis dar matyti mažytis mėnulis,

but let's go ten times further away again.

bet vėl nutolkime dar dešimt kartų.

Here we are at the edge of the solar system,

Atsidūrėme Saulės sistemos paribyje,

out at the Kuiper Belt.

prie Kuiperio juostos.

Now it's not resolved at all.

Dabar vaizdas visai neraiškus.

It's that pale blue dot of Carl Sagan's.

Štai tas blyškusis mėlynasis Karlo Sagano taškas.

But let's move yet again ten times further away.

Bet nutolkime dar dešimt kartų toliau.

Here we are out at the Oort Cloud,

Dabar esame prie Oorto Debesies,

outside the solar system,

už Saulės sistemos ribų,

and we're starting to see the sun

ir dabar matome, kaip saulė

move into the field of view

atsiduria vaizdo lauke,

and get into where the planet is.

ten, kur yra planeta.

One more time, ten times further away.

Dar kartą dešimt kartų toliau.

Now we're at Alpha Centauri,

Dabar esame prie Alfa Kentauro,

our nearest neighbor star,

mūsų artimiausios kaimynės

and the planet is gone.

ir planetos jau nebėra.

All we're seeing is the big beaming image of the star

Tematome tik šviečiantį žvaigždės vaizdą,

that's ten billion times brighter than the planet,

kuris dešimt milijardų kartų ryškesnis už planetą,

which should be in that little red circle.

kuri turėtų būti raudoname apskritime.

That's what we want to see. That's why it's hard.

Tai ir norime pamatyti. Todėl tai ir sunku.

The light from the star is diffracting.

Nuo žvaigždės sklindanti šviesa lūžta.

It's scattering inside the telescope,

Ji išsisklaido teleskope

creating that very bright image

sukurdama tą ryškų vaizdą,

that washes out the planet.

kuris užlieja planetą.

So to see the planet,

Kad pamatytume tą planetą,

we have to do something about all of that light.

turime kažką padaryti su ta šviesa.

We have to get rid of it.

Ją reikia pašalinti.

I have a lot of colleagues working on

Kai kurie mano kolegos dirba

really amazing technologies to do that,

būtent ties tokiomis technologijomis,

but I want to tell you about one today

bet šiandien noriu papasakoti apie tą,

that I think is the coolest,

kuri, mano galva, šauniausia

and probably the most likely to get us an Earth

ir labiausiai pajėgi padaryti norimą nuotrauką

in the next decade.

per artimiausią dešimtmetį.

It was first suggested by Lyman Spitzer,

Pirmasis tai pasiūlė Lyman Spitzer,

the father of the space telescope, in 1962,

kosminio teleskopo tėvas, 1962 m.

and he took his inspiration from an eclipse.

Jį įkvėpė vienas užtemimas.

You've all seen that. That's a solar eclipse.

Esate tai matę. Kalbu apie saulės užtemimą.

The moon has moved in front of the sun.

Mėnulis atsiduria priešais saulę.

It blocks out most of the light

Jis uždengia didžiąją dalį šviesos

so we can see that dim corona around it.

ir mes tematome blyškų vainiką aplink.

It would be the same thing if I put my thumb up

Būtų tas pats, jei aš nykščiu

and blocked that spotlight that's getting right in my eye,

uždengčiau tą lempos šviesą, kuri sklinda man į akis.

I can see you in the back row.

Matau jus galinėje eilėje.

Well, what's going on?

Kas čia vyksta?

Well the moon

Mėnulis

is casting a shadow down on the Earth.

meta šešėlį ant Žemės.

We put a telescope or a camera in that shadow,

Pastatome teleskopą ar kamerą tame šešėlyje

we look back at the sun,

ir atsisukame į saulę.

and most of the light's been removed

Didžioji dalis šviesos pašalinta

and we can see that dim, fine structure

ir mes matome blyškią, trapią struktūrą

in the corona.

vainike.

Spitzer's suggestion was we do this in space.

Spitzer siūlė tą patį padaryti erdvėje.

We build a big screen, we fly it in space,

Pastatome didelę uždangą, nuskraidiname ją į kosmosą,

we put it up in front of the star,

paliekame ją priešais žvaidgždę,

we block out most of the light,

užblokuojame didžiąją dalį šviesos,

we fly a space telescope in that shadow that's created,

į sukurtą šešėlį nuskraidiname kosminį teleskopą,

and boom, we get to see planets.

ir štai – galime matyti planetas.

Well that would look something like this.

Taip viskas atrodytų.

So there's that big screen,

Didysis ekranas yra,

and there's no planets,

because unfortunately it doesn't actually work very well,

o planetų ne,

nes, pasirodo, ne viskas gerai veikia,

because the light waves of the light and waves

nes šviesos bangos

diffracts around that screen

užlinksta aplink ekraną

the same way it did in the telescope.

lygiai taip kaip ir teleskope.

It's like water bending around a rock in a stream,

Tarytum vandens tėkmė aplink akmenį upelyje,

and all that light just destroys the shadow.

o visa ta šviesa išdarko šešėlį.

It's a terrible shadow. And we can't see planets.

Šešėlis didžiulis. Ir planetų mes nematome.

But Spitzer actually knew the answer.

Bet Spitzer juk žinojo atsakymą.

If we can feather the edges, soften those edges

Jei galėtume prislopinti, sušvelninti kraštus,

so we can control diffraction,

galėtume valdyti difrakciją,

well then we can see a planet,

vadinasi, ir matyti planetą.

and in the last 10 years or so we've come up

Per pastaruosius dešimt metų pavyko

with optimal solutions for doing that.

rasti optimalų sprendimą.

It looks something like that.

Jis maždaug toks.

We call that our flower petal starshade.

Jį vadiname gėlės žiedlapių šydu.

If we make the edges of those petals exactly right,

Jei sukursime tinkamos formos žiedlapius,

if we control their shape,

jei galėsime valdyti šešėlį,

we can control diffraction,

galėsime valdyti difrakciją

and now we have a great shadow.

ir išgauti puikų šešėlį.

It's about 10 billion times dimmer than it was before,

Jis dešimt milijardų kartų blankesnis nei anksčiau.

and we can see the planets beam out just like that.

Ir matome, kaip šviečia planetos.

That, of course, has to be bigger than my thumb.

Na, jis turi būti didesnis už nykštį.

That starshade is about

Šydas maždaug pusės

the size of half a football field

futbolo lauko dydžio.

and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope

Ir jis turi nuskristi 50 000 kilometrų tolyn nuo teleskopo,

that has to be held right in its shadow,

jis turi atsidurti tikslioje vietoje

and then we can see those planets.

ir tada pamatysime tas planetas.

This sounds formidable,

Tai atrodo sunkiai įveikiama,

but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,

bet puikūs inžinieriai, mano kolegos laboratorijoje,

came up with a fabulous design for how to do that

sukūrė nuostabų planą, kaip tai padaryti.

and it looks like this.

Jis maždaug toks.

It starts wrapped around a hub.

Pradžioje šydas apvyniojamas apie ašį.

It separates from the telescope.

Jis atsiskiria nuo teleskopo.

The petals unfurl, they open up,

Žiedlapiai skleidžiasi, atsiveria,

the telescope turns around.

teleskopas apsisuka.

Then you'll see it flip and fly out

Tada šydas atsiskiria ir skrenda

that 50,000 kilometers away from the telescope.

50 000 kilometrų tolyn nuo teleskopo.

It's going to move in front of the star

Jis atsidurs priešais žvaigždę,

just like that, creates a wonderful shadow.

štai taip, ir sukurs puikų šešėlį.

Boom, we get planets orbiting about it.

Valio, aplink jį orbitoje planetos.

(Applause)

(Plojimai.)

Thank you.

Ačiū.

That's not science fiction.

Tai ne mokslinė fantastika.

We've been working on this for the last five or six years.

Šioje srityje dirbame jau penkerius šešerius metus.

Last summer, we did a really cool test

Pernai vasarą atlikome puikų bandymą

out in California at Northrop Grumman.

Kaliformijoje, Nortrop Gramane.

So those are four petals.

Štai tie keturi žiedlapiai.

This is a sub-scale star shade.

Tai šydo poskalė.

It's about half the size of the one you just saw.

Ji veik perpus mažesnė už ką tik matytą.

You'll see the petals unfurl.

Pamatysite, kaip skleidžiasi žiedlapiai.

Those four petals were built by four undergraduates

Tuos keturis žiedlapius sukūrė keturi

doing a summer internship at JPL.

studentai atlikę pas mus vasaros praktiką.

Now you're seeing it deploy.

Štai kaip jie skleidžiasi.

Those petals have to rotate into place.

Žiedlapiai turi suktis ir laiku sustoti.

The base of those petals

Jų pagrindas

has to go to the same place every time

turi kaskart sustoti ten pat

to within a tenth of a millimeter.

milimetro dešimtosios tikslumu.

We ran this test 16 times,

Šį bandymą atlikome 16 kartų

and 16 times it went into the exact same place

ir 16 kartų jis stojo į reikiamas vietas

to a tenth of a millimeter.

reikiamu tikslumu.

This has to be done very precisely,

Tai reikia atlikti labai tiksliai,

but if we can do this, if we can build this technology,

bet jei mums pavyks, jei technologiją sukursime,

if we can get it into space,

jei nugabensime ją į kosmosą,

you might see something like this.

pamatysite kažką tokio.

That's a picture of one our nearest neighbor stars

Tai mūsų artimiausios kaimynės nuotrauka

taken with the Hubble Space Telescope.

atlikta „Hubble“ teleskopu.

If we can take a similar space telescope,

Jei mums pavyktų nugabenti panašų teleskopą,

slightly larger,

tik šiek tiek didesnį,

put it out there,

jį palikti reikiamoje vietoje

fly an occulter in front of it,

ir priešais įrengti uždangą,

what we might see is something like that --

galėtumė pamatyti kažką tokio:

that's a family portrait of our solar system -- but not ours.

saulės sistemos šeimos nuotrauka, bet ji ne mūsų.

We're hoping it'll be someone else's solar system

Mes tikimės, kad tai bus kažkieno kito saulės sistema

as seen through an occulter,

matoma per uždangą,

through a starshade like that.

pro štai tokį šydą.

You can see Jupiter, you can see Saturn,

Matote Jupiterį, Saturną,

Uranus, Neptune, and right there in the center,

Uraną, Neptūną, o štai ten centre

next to the residual light

šviesos ruožo pakraštyje

is that pale blue dot. That's Earth.

yra tas blyškusis mėlynasis taškas. Žemė.

We want to see that, see if there's water,

Norime pamatyti, ar ten yra vandens,

oxygen, ozone,

deguonies, ozono,

the things that might tell us that it could harbor life.

pamatyti dalykus, kurie parodytų, ar ten yra gyvybės.

I think this is the coolest possible science.

Mano galva, tai šauniausias mokslas.

That's why I got into doing this,

Todėl ir aš į tai įsitraukiau.

because I think that will change the world.

Nes tikiu, kad tai pakeis pasaulį.

That will change everything when we see that.

Viskas pasikeis vos tik mes tai pamatysime.

Thank you.

Ačiū.

(Applause)

(Plojimai.)