Neįvertinta optinė gudrybė galbūt padės rasti gyvybę kitų saulių sistemose
Dauguma astronominių teleskopų veikia surinkdami atspindėtą žvaigždžių šviesą: atvaizdą iš jos sukuria įgaubtas veidrodis. Tokia sistema pasirodė XVII a., o jos pradininkas – seras Isaacas Newtonas. Teleskopuose, kurie nėra veidrodiniai, naudojama refrakcija. Juose sumontuojama lęšių sistema, kurią žvaigždėms stebėti pirmą kartą panaudojo Galileo.
Bet šviesą surinkti galima ir trečiu būdu. Nuo I. Newtono laikų buvo praėję pusantro amžiaus, o nuo Galileo – daugiau kaip du, kai prancūzas vardu Augustinas Jeanas Fresnelis nustatė, kad tam galima naudoti difrakciją. Grupė koncentrinių žiedų (pakaitomis skaidrių ir neskaidrių) šviesos bangas išsklaidys ir paskirstys taip, kad už tam tikro atstumo jos viena kitą sustiprins, sukurdamos atvaizdą. Tokie žiedai vadinami zonine plokštele. A. J. Fresnelio tėvynainis, Laurentas Koechlinas iš Pietų Pirėnų observatorijos, mano, kad naudojant zonines plokšteles galima išsiaiškinti, ar yra gyvybė kitose planetose.
Kitos planetos atmosferoje aptikus deguonies, jis išduotų biologinį aktyvumą, nes deguonis – itin chemiškai aktyvios dujos, kurioms būtina nuolat atsinaujinti. Tai beveik garantuotai reikštų, kad vyksta kažkas panašaus į fotosintezę, nes nė vienas žinomas nebiologinis procesas negali iš paplitusių medžiagų pagaminti pakankamo kiekio deguonies. Tačiau pačią atmosferą pamatyti nėra paprasta. Žvaigždės už aplink jas skriejančias planetas daug ryškesnės, tad jų šviesa užgožia menkutį nuo planetos paviršiaus atsispindėjusį kiekį. Taigi kaip tik metas pasirodyti A. J. Fresneliui.
Anksčiau Fresnelio teleskopai nebūdavo konstruojami, nes tie, kurie galėtų varžytis su tinkamo dydžio veidrodiniu teleskopu, būtų tokie dideli, kad atvaizdas susiformuotų už kelių kilometrų nuo zoninės plokštelės. Bet L. Koechlinas dėl to nesijaudina, nes savo Fresnelio teleskopą iškels į kosmosą. Netrikdomas Žemės atmosferos iškraipymų, šis teleskopas galės atskirti tolimų planetų atvaizdus, sudaryti jų orą kirtusios šviesos spektrą, jį ištirti ir nustatyti, ar nėra būdingų tamsių linijų, atsirandančių dalį šviesos sugeriant tam tikroms dujoms, įskaitant deguonį.
Plokščių tektonika
Aišku, kosminiai teleskopai – ne naujiena, ir šiuo metu konstruojami keli nauji. Bet kol kas planuose fotografuoti ne Saulės sistemos planetas numatoma, kad orbitoje turės skrieti veidrodinių teleskopų masyvai, visus teleskopus tiksliai pasukus viena kryptimi. Masyvas – būtinas, nes norint žvaigždę nuo planetos atskirti su vienu veidrodžiu, šis būtų per didelis pakelti į orbitą. Problema – žodis „tiksliai“. Jis būtent tai ir reiškia. Skriejančiam dariniui reikėtų kelių milijardųjų metro tikslumo.
Veidrodį pakeitus zonine plokštele, problema apeinama. Plokštelė plokščia, tad ją galima pagaminti iš plastiko, o paleidimui sulankstyti. Nebelieka jokių problemų dėl dydžio. Ir nors židinyje turi skrieti antras palydovas su „okuliaru“ (jame specialus lęšis, kuriame irgi naudojama Fresnelio optika, ir kamera vaizdams fiksuoti), sistemai pakanka kelių šimtųjų, o ne milijardųjų metro tikslumo. L. Koechlino manymu, Fresnelio optika šiuo atveju gerokai pranašesnė už Newtono.
Norėdamas išbandyti idėją, kartu su tarptautiniu kolegų konsorciumu jis sukonstravo prototipą, skirtą naudoti Žemėje. Tai – kvadratinis, 20 cm dydžio varinės folijos gabalas su 696 žiedais. Kadangi jis toks mažas, židinio nuotolis – tik 18 metrų. Idant folija nesubyrėtų, skaidrūs žiedai nėra ištisiniai: varyje jie suformuojami iš kelių lenktų prapjovų. Tačiau sistemos optinėms savybėms įtakos tai nedaro, ir šioji išties gali matyti nedidelius, blyškius objektus, kurie yra prie didelių ir ryškių.
Nukreipus sistemą į Marsą, L. Koechlinui su komanda pavyko įmatyti du mažyčius šios planetos palydovus – Newtono teleskopui tam reikėtų bent 30 cm skersmens veidrodžio. O nukreipę sistemą į Sirijų, jie įžiūrėjo blankią baltąją nykštukę, skriejančią aplink žvaigždę, kuri nakties padangėje ryškiausia. Pagal šiuos rezultatus atlikę ekstrapoliaciją, jie mano, kad norint sudaryti už 30 šviesmečių nutolusios, į Žemę panašios planetos spektrą, į orbitą pakaks iškelti 15–40 metrų skersmens zoninę plokštelę. Tuomet jiems turėtų pavykti išsiaiškinti, ar turi žmonija pašonėje kaimynų, o Fresnelis pagaliau bus sulaukęs pelnyto pripažinimo.
