Поиск жизни за пределами Земли уже давно вышел за рамки фантастики и стал инженерной задачей. В предстоящие десятилетия в ее решении может сыграть ключевую роль новый космический телескоп — HWO. Ученые полагают, что его инструменты позволят впервые получить недвусмысленные доказательства существования биологических форм на других планетах.
Обсерватория обитаемых миров (HWO), запуск которой планируется в 2040-х годах, станет одной из самых технически сложных миссий NASA. В отличие от действующих телескопов, HWO проектируется специально для изучения планет, потенциально пригодных для жизни. Его ключевые компоненты — коронограф и поляриметр — должны работать в связке, чтобы зафиксировать как свет от далёкой планеты, так и его свойства, указывающие на возможную биологическую активность.
Коронограф перекрывает свет звезды, открывая возможность наблюдать за тусклым объектом рядом — экзопланетой. Поляриметр, в свою очередь, анализирует, как свет изменяется при прохождении через атмосферу планеты или при отражении от её поверхности. Подобная система способна обнаружить сигналы, которые невозможно зафиксировать при помощи действующих телескопов, включая JWST.
Ученые описали поэтапную стратегию наблюдений с помощью HWO. Сначала необходимо выявить экзопланеты, находящиеся в так называемой обитаемой зоне. Затем телескоп должен попытаться определить, имеют ли они признаки жизни — например, биопигменты, вроде хлорофилла, которые меняют поляризацию отраженного света особым образом.
Если удастся обнаружить подходящего кандидата, следующим шагом станет попытка картографирования — пусть и с крайне низким разрешением. Это поможет понять, как распределяются суша, океаны и облака на поверхности планеты, а также определить возможные зоны фотосинтеза.
Завершающий этап — поиск признаков хиральности. Вся земная жизнь использует молекулы строго определенной ориентации — «левые» или «правые». Эти молекулы создают слабый, но специфический сигнал в круговой поляризации света. Такой сигнал не возникает в результате обычных физических процессов и может служить убедительным доказательством наличия жизни.
HWO пока существует лишь как концепт. Предварительная оценка стоимости — около 10 миллиардов долларов. Несмотря на высокую цену и сложности, проект уже получил поддержку в рамках Astro2020 — крупного научного обзора при участии NASA и других агентств.
Исследователи подчеркивают, что успех миссии зависит не только от финансов и сроков, но и от того, насколько четко удастся интерпретировать сигналы, которые будет улавливать телескоп. Если HWO зафиксирует круговую поляризацию с признаками хиральности, это станет крайне весомым аргументом в пользу существования внеземной жизни.