Selama beberapa generasi, orang telah melihat bintang-bintang dan tertanya-tanya sama ada kehidupan wujud di suatu tempat di luar sana, mungkin di planet-planet seperti kita. Tetapi hanya dalam beberapa dekad kebelakangan ini kami dapat mengesahkan kewujudan planet luar suria (aka. exoplanet) dalam sistem bintang lain. Malah, antara 1988 dan 20 April 2016, ahli astronomi telah dapat menjelaskan kewujudan 2108 planet dalam 1350 sistem bintang yang berbeza, termasuk 511 sistem planet berbilang.
Kebanyakan penemuan ini telah berlaku dalam tempoh hanya tiga tahun yang lalu, terima kasih kepada penambahbaikan dalam kaedah pengesanan kami, dan penempatan balai cerap angkasa Kepler pada tahun 2009. Memandang ke hadapan, ahli astronomi berharap untuk menambah baik kaedah ini dengan lebih jauh lagi dengan pengenalan Teduhan bintang , struktur angkasa gergasi yang direka untuk menghalang silau bintang, sekali gus memudahkan untuk mencari planet – dan mungkin satu lagi Bumi!
Walaupun beberapa planet telah diperhatikan secara langsung dengan teleskop (proses yang dikenali sebagai 'Pengimejan Terus'), sebahagian besar telah dikesan melalui kaedah tidak langsung seperti Kaedah Transit. Kaedah ini cuba untuk mengesan planet semasa ia melintasi di hadapan cakera bintang induk – pada masa itu akan berlaku penurunan sementara dalam kecerahan yang diperhatikan – dan juga boleh mendedahkan jejari planet dan kadangkala menghasilkan maklumat tentang atmosferanya (dengan bantuan daripada spektrometer).
Kaedah ini kekal sebagai kaedah pengesanan yang paling banyak digunakan dan bertanggungjawab untuk lebih banyak penemuan eksoplanet daripada semua kaedah lain yang digabungkan. Walau bagaimanapun, disebabkan gangguan daripada sumber cahaya lain, ia juga mengalami kadar positif palsu yang besar, dan secara amnya memerlukan bahagian orbit planet itu bersilang garis penglihatan antara bintang hos dan Bumi.
Untuk menangani perkara ini, NASA sedang membangunkan beberapa teknologi utama yang akan membantu menghalang gangguan cahaya supaya ahli astronomi masa depan dapat mengesan exoplanet dengan lebih mudah. Untuk instrumen di Bumi, mereka sedang membangunkan coronograf, instrumen tunggal yang sesuai di dalam teleskop untuk menyekat cahaya. Tetapi melihat ke angkasa lepas, Makmal Pendorong Jet NASA juga sedang membangunkan Starshade.
Konsep ini memerlukan kapal angkasa gergasi berbentuk bunga yang akan dilancarkan dengan salah satu teleskop angkasa lepas generasi NASA. Setelah digunakan, ia akan terbang di hadapan teleskop untuk mengaburkan cahaya bintang yang jauh. Dengan cara ini, cahaya yang dipantulkan dari planet di orbit di sekelilingnya akan dapat dikesan, dengan itu menjadikannya lebih mudah untuk mengesahkan kehadiran exoplanet.
Projek ini diketuai oleh Prof. Jeremy Kasdin dari Princeton University, bersempena dengan JPL dan sokongan daripada Northrop Grumman (yang mengetuai misi dan reka bentuk sistem untuk Starshade). Seperti yang dijelaskan oleh Kasdin kepada Universe Today melalui e-mel:
“Teduhan bintang berfungsi seperti ibu jari anda apabila cuba menghalang Matahari; ia menghalang cahaya bintang daripada memasuki teleskop tetapi membenarkan cahaya dari planet yang berhampiran untuk melalui tanpa halangan. Memandangkan planet jauh lebih malap daripada bintang tuan rumahnya, teknologi ini menghapuskan masalah silau daripada cahaya paya bintang dari planet ini. Dan kerana cahaya bintang tidak pernah memasuki teleskop, mana-mana teleskop konvensional boleh digunakan; tiada perhatian khusus perlu diberikan kepada kestabilan dan ketepatan dalam teleskop.'
Teduh, yang kira-kira saiz berlian besbol, akan digunakan sebagai sebahagian daripada misi tunggal. Seperti yang ditunjukkan oleh video di atas, naungan besar akan dipasang pada hujung teleskop angkasa - dalam kes ini, NASA akan datang. Teleskop Tinjauan Inframerah Medan Lebar (WFIRST) – dan kemudian dipisahkan dan digunakan pada jarak beberapa ribu kilometer di hadapannya.
Naungan yang begitu besar yang beroperasi pada jarak yang begitu jauh dari teleskop berpasangannya adalah penting apabila berhadapan dengan bintang yang jauh.'Oleh kerana bintang sangat jauh, jarak sudut antara planet dan bintang agak kecil,' kata Kasdin, 'memerlukan teduhan bintang besar (diameter 20 hingga 50 meter) terbang sangat jauh dari teleskop (sehingga 50,000 km). Namun begitu, ramai ahli astronomi percaya ini adalah teknologi terbaik untuk mengesan planet seperti Bumi dalam masa terdekat, kepercayaan yang dibantu oleh fakta bahawa beberapa keperluan khas diletakkan pada teleskop.'
Dipasangkan dengan instrumen lain, seperti spektrometer, peranti seperti Starshade bukan sahaja membolehkan ahli astronomi dapat mengesan planet dengan lebih mudah, tetapi juga mendapatkan maklumat tentang atmosfera mereka. Dengan mengkaji komposisi kimianya - iaitu mencari kehadiran oksigen/nitrogen, wap air, dsb. - kita akan dapat memberitahu dengan tahap kepastian yang adil sama ada hidupan wujud pada mereka atau tidak.
Teknologi Starshade ialah salah satu calon teratas untuk misi peringkat perdana dalam dekad akan datang dan Astro2010 keutamaan untuk pembangunan teknologi. Selain bekerja dengan WFIRST, ada kemungkinan ia akan dipasangkan dengan misi seperti Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) dan juga Teleskop Angkasa James Webb .
'Kami berharap bahawa teduhan bintang yang mampu mengesan Bumi akan disyorkan untuk terbang dengan misi WFIRST akan datang,' tambah Kasdin, 'membenarkan imej pertama Bumi dalam dekad yang akan datang.'
Bacaan lanjut: Berita JPL