כדי לסייע במאמצים עתידיים באיתור ובלימוד Exoplanets, מהנדסים עם מעבדת הנעה סילונית של נאס"א - בשילוב עם תוכנית חקר Exoplanet (ExEP) - פועלים ליצירת Starshade. לאחר פריסתו, חללית מהפכנית זו תעזור לטלסקופים מהדור הבא על ידי חסימת האור המעורפל שמגיע מכוכבים רחוקים כך שניתן יהיה לצלם ישירות exoplanets.
למרות שזה עשוי להישמע די פשוט, ה- Starshade יצטרך גם לעסוק במעוף רציני כלשהו על מנת לבצע את עבודתו ביעילות. זו הייתה המסקנה שהושג על ידי צוות פיתוח הטכנולוגיה Starshade (המכונה S5) Milestone 4 - שזמין דרך אתר ExEP. כפי שנאמר בדו"ח, סטארשייד תצטרך להיות מיושמת באופן מושלם לטלסקופי חלל, אפילו במרחקים קיצוניים.
בעוד שעד כה התגלו למעלה מארבעת אלפים אקסלופלנטים ללא עזרה של סטארשייד, רובם המוחלט התגלה באמצעים עקיפים. האמצעים היעילים ביותר כללו התבוננות בכוכבים רחוקים אחר מטבלים תקופתיים בבהירות המצביעים על מעבר כוכבי לכת (שיטת הטרנזיט) ומדידת תנועות הכוכב קדימה ואחורה כדי לקבוע את נוכחותה של מערכת פלנטרית (שיטת המהירות הרדיאלית).
אמנם יעילים באיתור exoplanets וקבלת הערכות מדויקות של גודלם, מסתם ותקופת מסלולם, אך שיטות אלה אינן יעילות במיוחד כשמדובר בקביעת תנאי המצב על פני השטח שלהם. לשם כך, על מדענים להיות מסוגלים לקבל מידע ספקטרוגרפי על אטמוספירות כוכבי הלכת הללו, שהוא המפתח לקביעת האם הם באמת יכולים להיות ראויים למגורים.
הדרך האמינה היחידה לעשות זאת עם כוכבי לכת קטנים יותר, סלעיים (המכונה "דמוי אדמה") היא באמצעות דימות ישירות. אך מכיוון שכוכבים יכולים להיות מיליארדי פעמים בהירים יותר מאור המשתקף מאווירת הכוכב, זהו תהליך קשה להפליא לביצוע. היכנסו ל- Starshade, שיחסום את אורם הכהה של הכוכבים באמצעות צל שיפרוש מהחללית כמו עלי כותרת של פרח.
זה ישפר באופן דרמטי את הסיכוי לטלסקופים חלליים שמאתרים כל כוכבי לכת שמקיפים כוכב. עם זאת, על מנת ששיטה זו תעבוד, שתי החלליות צריכות להישאר מיושרות בטווח של מטר וחצי, למרות העובדה שהם יטוסו עד לגובה של 40,000 ק"מ זה מזה. אם הם
כפי שהסביר מהנדס JPL, מייקל בוטון בהודעה לעיתונות של נאס"א לאחרונה:
"המרחקים שאנחנו מדברים עליהם לטכנולוגיית צלליות כוכבים די קשה לדמיין. אם צללית הכוכבים הייתה מפוצלת לגודל של רכבת משקה, הטלסקופ היה בגודל של מחק עיפרון והם היו מופרדים בכ- 60 מיילים. עכשיו דמיין ששני האובייקטים האלה צפים בחלל בחופשיות. שניהם חווים את הגרירה הקטנה והנודניקים האלה מכוח הכובד וכוחות אחרים, ובמרחק הזה אנו מנסים לשמור על שניהם מיושרים במדויק לטווח של בערך 2 מילימטרים. "
דו"ח S5 Milestone 4 בדק בעיקר טווח הפרדה של 20,000 עד 40,000 ק"מ (12,500 עד 25,000 מייל) וגוון שנמדד בקוטר 26 מטר (85 רגל). במסגרת פרמטרים אלה, חללית Starshade תוכל לעבוד עם משימה כמו טלסקופ סקר אינפרא אדום רחב שדה של נאס"א (WFIRST), טלסקופ עם מראה ראשית בגודל 2.4 מ 'בקוטר המוגדר לשיגור באמצע. -2020s.
לאחר שקבעו את היישור הנדרש בין שתי החלליות, פיתחו בוט וצוותו דרך חדשנית לטלסקופים כמו WFIRST כדי לקבוע אם הכוכבים אמורים להיסחף מהיישור. זה כלל בניית תוכנית מחשב שיכולה לזהות מתי דפוסים בהירים ואפלים היו במרכז הטלסקופ וכאשר הם נסחפו מהמרכז.
תחתון מצא כי הטכניקה הייתה יעילה מאוד לחישת השינויים הקלים ביותר במיקומו של סטארשייד, אפילו במרחקים הקיצוניים שהיו מעורבים. כדי להבטיח שהיא תישאר בקו אחד, מהנדס ה- JPL, ת'יבולט פלינוי ועמיתיו, פיתחו קבוצה של אלגוריתמים המסתמכים על מידע שמסופק על ידי התוכנית של תחתית כדי לקבוע מתי על הדחפים של ה- Starshade לירות כדי לשמור על התאמה.
בשילוב עם עבודות של תחתית, דוח זה הראה כי ניתן לקיים את שתי החלליות בכיוון זה באמצעות חיישנים אוטומטיים ובקרות מותחן - גם אם נעשה שימוש בצלל כוכבים גדול וטלסקופ ומוצבים במרחק של 74,000 ק"מ (46,000 מיילים) זה מזה. למרות המהפכנית בכל הקשור למערכות אוטונומיות, הצעה זו בנויה על מסורת ארוכה עבור מדעני נאס"א.
כפי שהסביר פיל וילמס, מנהל פעילות Starshade לפיתוח טכנולוגי של נאס"א:
"זו בעיניי דוגמה יפה לאופן שבו טכנולוגיית החלל הופכת ליותר ויותר יוצאת דופן על ידי בנייה על הצלחותיה הקודמות. אנו משתמשים בתצורות המעופפות בחלל בכל פעם שקפסולה עגינה בתחנת החלל הבינלאומית. אבל מייקל ות'יבולט חרגו הרבה מעבר לזה והראו דרך לשמור על התהוות על מאזניים גדולים מכדור הארץ עצמו. "
על ידי אישור כי נאס"א יכולה לעמוד בדרישות "חישת ובקרת" היסוד המחמירות הללו, מהנדס ה- JPL התחתון ועמיתו, Thibault פלינו, התייחסו לאחד משלושה פערים טכנולוגיים העומדים בפני משימת Starshade - ספציפית, כיצד המרחקים המדויקים קשורים לגודל הצל עצמה והמראה הראשית של הטלסקופ.
כאחד הטלסקופים החלליים מהדור הבא של נאס"א שיעלה בשנים הבאות, WFIRST תהיה המשימה הראשונה להשתמש בצורה אחרת של טכנולוגיית חסימת אור. מכשיר זה, הידוע כקובץ פיסול מהממים, ישולב בטלסקופ ויאפשר לו לצלם ישירות תמונות של נפטון לאקסופלאנטים בגודל יופיטר.
אמנם טרם אושר פרויקט של Starshade לטיסה, אך ניתן לשלוח אותו לעבודה עם WFIRST בסוף 2020. עמידה בדרישת טיסת ההרכבה היא צעד אחד בלבד להמחשה שהפרויקט בר ביצוע. הקפד לבדוק את הסרטון המגניב הזה שמסביר כיצד יעבוד משימה של Starshade, באדיבות JPL של נאס"א:
