Представьте: чтобы сфотографировать планету, похожую на Землю, не обязательно отправлять телескоп за миллионы километров. Достаточно вывести на орбиту гигантский «звёздный зонт» — и тогда даже наземные обсерватории смогут разглядеть миры, которые сегодня прячутся в сиянии своих звёзд. Именно такую концепцию сейчас прорабатывают в NASA.

Речь идёт о Гибридной обсерватории для землеподобных экзопланет (HOEE) — проекте, который объединяет два, казалось бы, несовместимых подхода. С одной стороны — огромный наземный телескоп, с другой — орбитальный щит размером 99 метров. Этот щит, или «звёздный зонт», должен зависнуть примерно в 175 000 километрах от Земли и перекрыть свет ближайшей звезды ещё до того, как он войдёт в атмосферу. Такой манёвр позволяет телескопам на поверхности планеты напрямую фотографировать экзопланеты земного типа.

Зачем это нужно? Дело в том, что свет звезды в миллиарды раз ярче света любой планеты, которая вокруг неё вращается. Даже самые мощные современные инструменты тонут в этом сиянии, когда пытаются разглядеть небольшие каменистые миры. Но если звезду «выключить» искусственным затмением, планета перестаёт теряться на её фоне.

Симуляции показывают: такая система способна изучать целые планетные системы в наших окрестностях. Астрономы смогут искать в атмосферах этих миров кислород, воду, метан и другие вещества, которые могут указывать на пригодность для жизни. По сути, это первый реалистичный проект, который позволит земным телескопам увидеть «вторую Землю» — не как точку или спектр, а как настоящий объект с деталями.

Любопытно, что идея не нова — мы уже писали о том, как учёные всерьёз обсуждают космический зонтик для спасения климата Земли (ученые всерьез обсуждают космический зонтик и железный океан). Но там щит должен был отражать солнечные лучи, чтобы охлаждать планету. Здесь же задача противоположная — не дать свету звезды помешать наблюдениям. Один и тот же принцип, два совершенно разных применения.

Найти вторую Землю — это не просто построить телескоп побольше. Планета земного типа у звезды, похожей на Солнце, настолько тусклая, что её отражённый свет теряется в сиянии родной звезды, которое сильнее в миллиарды раз. Команда под руководством NASA предлагает решить эту проблему радикально: отправить светоблокирующий щит в космос, а телескоп оставить на Земле.

Тень в 175 тысячах километров от нас

Концепция называется Гибридная обсерватория для землеподобных экзопланет, или HOEE (Hybrid Observatory for Earth-like Exoplanets). Идея в том, чтобы соединить гигантский орбитальный звёздный щит с новым поколением сверхкрупных наземных телескопов. Щит создаст искусственное затмение: он закроет большую часть света целевой звезды, но пропустит отражённый свет от планет вокруг неё.

Описан проект в статье 2026 года в журнале Nature Astronomy под названием «Наблюдение землеподобных экзопланет с помощью наземных телескопов и общего орбитального звёздного щита». Над ней работали исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA, Центра космических полётов Годдарда и других институтов.

Сам щит будет летать примерно в 175 тысячах километров от Земли и выстраиваться в одну линию с телескопом и звездой. В смоделированной конструкции его диаметр — 99 метров. Это центральный диск на 50 метров в поперечнике, окружённый 48 лепестками по 24,5 метра каждый.

Ключевое отличие от прежних подходов: щит гасит свет звезды ещё до того, как тот войдёт в атмосферу Земли, а не пытается убрать помехи после того, как свет уже попал в телескоп. «Наша команда доказывает, что, развернув звёздный щит, который отбрасывает „идеальную тень“ на крупнейшие телескопы Земли, HOEE может подавить сияние звезды ещё до того, как оно войдёт в атмосферу», — говорит Владимир Айрапетян, старший астрофизик из Центра Годдарда и участник команды HOEE.

Системе потребуется невероятная точность. Щит должен постоянно находиться на линии визирования между телескопом и звездой и непрерывно корректировать своё положение. Используется длинная эллиптическая астростационарная орбита, которая следует за вращением Земли. Химические двигатели будут удерживать позицию, а солнечный электрический привод — перемещать щит между целями.

Гигантские зеркала как охотники за планетами

Первым крупным партнёром может стать Чрезвычайно Большой Телескоп Европейской южной обсерватории в Чили с зеркалом 39 метров. Концепция также совместима с Гигантским Магеллановым Телескопом и Тридцатиметровым Телескопом.

У этих обсерваторий есть преимущество, которое трудно воспроизвести в космосе: огромные зеркала. Современные инструменты умеют напрямую снимать некоторые крупные и яркие экзопланеты, но каменистые миры земного типа у солнцеподобных звёзд им пока не по зубам. Камера ближнего инфракрасного диапазона телескопа «Джеймс Уэбб» и коронограф космического телескопа «Нэнси Грейс Роман» тоже не рассчитаны на прямое наблюдение настоящих аналогов Земли у ближайших солнцеподобных звёзд.

«Нам нужно что-то более эффективное и доступное уже сейчас — гибридная обсерватория, способная наблюдать экзопланетные системы в оптическом свете», — поясняет Айрапетян.

Команда смоделировала, как 99-метровый щит будет работать с ELT, Тридцатиметровым и Гигантским Магеллановым телескопами. Расчёты предсказывают контраст ниже примерно одной части на десять миллиардов в диапазоне длин волн от 300 до 1000 нанометров за пределами внутреннего рабочего угла системы. Такой уровень подавления света позволил бы увидеть каменистую планету рядом со звездой, которая ярче неё в миллиарды раз.

Целая чужая солнечная система в кадре

Большая апертура телескопа даст и необычно резкие изображения. Дифракционный предел ELT — около трёх миллисекунд дуги. На расстоянии 10 парсеков этого достаточно, чтобы различить структуры, разделённые примерно одной десятой расстояния между Землёй и Солнцем.

Чтобы проверить идею, команда смоделировала аналог Солнечной системы на расстоянии 17 парсеков, то есть примерно 55 световых лет. При смоделированной 20-минутной экспозиции гибридная система смогла бы различить планеты от Венеры до Сатурна при заданных атмосферных условиях. Земля оказалась у внутреннего рабочего угла системы, а Венера оставалась видна даже внутри него.

Концепция способна на большее, чем просто зафиксировать яркую точку. Её разрешение позволило бы увидеть архитектуру соседних планетных систем и отделить друг от друга несколько планет, вращающихся вокруг одной звезды. Более ранние расчёты HOEE показывали, что землеподобную планету на расстоянии пяти парсеков потенциально можно снять примерно за минуту.

Атмосферы как ключ к жизни

Найти каменистую планету — только начало. Главная цель — спектроскопия: разложить отражённый планетный свет на длины волн, которые расскажут о молекулах в атмосфере.

Команда смоделировала спектры для землеподобных планет на расстоянии пяти и десяти парсеков. На пяти парсеках молекулярные следы воды, кислорода и метана остаются видимыми на длинах волн ниже 850 нанометров. Эти измерения могли бы подсказать, есть ли на планете условия, связанные с обитаемостью.

Айрапетяна особенно интересуют молодые каменистые планеты у звёзд классов F, G и K. Активные звёзды часто вспыхивают, и эти вспышки могут порождать полярные сияния в атмосферах планет. «Мы ищем спектральные линии красных и зелёных полярных сияний, которые сигнализировали бы, что атмосферы этих планет могут содержать азот и кислород», — говорит учёный.

Такие наблюдения помогли бы исследовать миры с атмосферными условиями, важными для развития примитивной жизни. Кстати, мы уже писали о том, как космический свет отобрал левые молекулы для всей жизни на Земле — и теперь те же молекулы можно будет искать в атмосферах далёких миров.

Зонт размером со стадион

Если вы когда-нибудь прикрывали глаза ладонью, чтобы разглядеть что-то на ярком солнце, — вы уже понимаете главную идею нового проекта NASA. Агентство собирается запустить на орбиту «звёздный зонт» диаметром 100 метров — примерно как футбольное поле — и с его помощью охотиться за планетами, похожими на Землю. Концепция получила название Гибридная обсерватория для землеподобных экзопланет, или сокращённо HOEE.

Идея, как объяснил астрофизик NASA Владимир Айрапетян в интервью Universe Today, состоит в том, чтобы «создать искусственное затмение». Гигантский щит разместится в точке на расстоянии около 175 000 километров от Земли — где-то между нашей планетой и Луной. Он будет заслонять свет далёкой звезды, позволяя наземному телескопу разглядеть то, что обычно тонет в её сиянии: слабые отблески её планет.

Проблема, которую решают инженеры, стара как сама астрономия. Планета земного типа, вращающаяся вокруг чужой звезды, в миллиард раз тусклее своей звезды. Увидеть её напрямую — всё равно что разглядеть спичку рядом с прожектором маяка. Но если прожектор погасить — хотя бы на минуту — спичка становится видимой. Именно это и должен сделать «звёздный зонт».

Охотники за планетами в чилийской пустыне

Айрапетян и его коллеги из NASA и Калифорнийского технологического института (Caltech) рассчитывают, что их орбитальный щит будет работать в паре с самыми современными наземными телескопами, которые сейчас строятся высоко в чилийской пустыне Атакама. Речь идёт о Чрезвычайно Большом телескопе Европейской южной обсерватории и Гигантском Магеллановом телескопе. Ещё в 2021 году Джон Мэзер, астрофизик из Центра космических полётов имени Годдарда и руководитель проекта, утверждал, что с помощью HOEE эти инструменты превратятся в «самые мощные искатели планет из когда-либо созданных».

Сам Мэзер — фигура в астрофизике легендарная: он лауреат Нобелевской премии за исследования реликтового излучения. Его участие в проекте придаёт концепции вес.

Лепестки и гипер-гауссова математика

Сам «зонт» — это не просто круглый диск. Инженеры называют его «внешним оккултером» или «цветкоподобным оккултером». По замыслу, у него будет от 24 до 48 выдвижных лепестков, форма которых рассчитана по сложным гипер-гауссовым принципам. Такая геометрия нужна, чтобы блокировать максимально возможное количество света, при этом сводя к минимуму дифракцию — огибание светом краёв щита, которое испортило бы изображение.

Масса конструкции должна быть небольшой — от 1 до 1,65 тонны. Это принципиально важно: и для вывода на орбиту, и для манёвров между телескопом и звездой. Управлять положением щита предполагается с помощью регулируемых двигателей, работающих на горячем водороде. Такие двигатели не дают видимых выбросов, а значит, не создают лишнего света, который мог бы помешать наблюдениям.

В команде также рассматривают надувные и складывающиеся конструкции, разрабатываемые в NASA Goddard и в лаборатории ALPS (Advanced Large Precision Structures) при Лаборатории реактивного движения (JPL). Это позволит сделать развёртывание щита масштабируемым и надёжным. Подробности команда описала в статье, опубликованной в 2026 году в журнале Nature Astronomy.

Дешевле, быстрее, эффективнее

Проект уже прошёл первую фазу программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) — той самой, что финансирует самые смелые и футуристические идеи. Заявка на вторую фазу подана: если её одобрят, команда получит 750 000 долларов на два года дальнейших исследований. Решение ожидается в ближайшие месяцы. Дополнительное финансирование проект также получил через Институт космических исследований Кека (KISS) при Калтехе.

Если всё пойдёт по плану, полная реализация HOEE обойдётся примерно в миллиард долларов. Сумма огромная, но несопоставимая с главным конкурентом — обсерваторией Habitable Worlds Observatory (HWO), которую NASA тоже разрабатывает для поиска землеподобных планет. Её базовая стоимость оценивается примерно в 11 миллиардов долларов.

«Это захватывающий проект, который предлагает более быстрый, дешёвый и эффективный путь, — говорит Айрапетян. — В отличие от Habitable Worlds Observatory, которая гораздо сложнее».

Вопрос в том, одобрит ли NASA вторую фазу. И если да — сможет ли команда превратить математически выверенные лепестки в реальную конструкцию, способную развернуться в 175 000 километрах от дома и создать идеальное затмение для телескопов в чилийской пустыне.

Кстати, о смелых космических инженерных идеях: мы уже рассказывали, как NASA выделило 75 тысяч долларов на проработку гигантского «солнечного зонтика» для охлаждения Земли — ученые всерьез обсуждают космический зонтик и железный океан для спасения планеты. Тот проект касался климата, а этот — поиска жизни. Но оба показывают: NASA готово рассматривать очень необычные конструкции, если они обещают решить большую задачу.

А ещё раньше мы писали о том, как NASA ищет технологии для лунной базы — от ядерных генераторов до 3D-печати: NASA заплатит до 50 миллионов за пять технологий для лунной базы. И хотя HOEE не связан с Луной напрямую, он напоминает: космические агентства всё чаще ищут нестандартные решения, а не только наращивают размеры ракет.