Индийский прибор SHAPE на Chandrayaan-3 изучил Землю как экзопланету

Индийская лунная миссия Chandrayaan-3, помимо знаменитой посадки лунохода, несла на борту экспериментальный прибор SHAPE (Spectro-polarimetry of HAbitable Planet Earth). Этот компактный спектрополяриметр был установлен на модуле Propulsion Module и предназначен для наблюдений Земли с лунной орбиты — не как родной планеты, а как объекта, подобного экзопланете.

SHAPE измеряет интегральный (дисковый) спектр и поляризацию земного излучения. Работает он в ближнем инфракрасном диапазоне 1,0–1,7 мкм с спектральным разрешением 2–4 нм. Внутри прибора используется акустооптический перестраиваемый фильтр (AOTF), который управляется радиочастотным сигналом 80–135 МГц и формирует два узкополосных пучка со взаимно перпендикулярной линейной поляризацией. Эти пучки фокусируются на двух детекторах на основе InGaAs.

По данным статьи, опубликованной на arXiv, прибор прошел полный цикл наземных испытаний и продемонстрировал работоспособность на орбите. В ходе миссии SHAPE наблюдал Землю при различных фазовых углах — это важно для моделирования того, как выглядела бы наша планета для удаленного телескопа, если бы он изучал ее как экзопланету.

Научная цель эксперимента — создать тестовую площадку для будущих инструментов, которые будут охарактеризовывать атмосферы и поверхности экзопланет. Спектрополяриметрия позволяет получать дополнительную информацию о составе атмосферы, облачности и свойствах поверхности, недоступную при обычных спектрофотометрических наблюдениях.

Разработчики SHAPE — индийские специалисты, которые самостоятельно создали и электронику, и оптическую систему. В статье отмечается, что прибор отличается малыми массой и габаритами, что актуально для установки на межпланетные аппараты. Инженерные решения, опробованные на SHAPE, могут быть использованы в будущих миссиях по исследованию экзопланет, включая проекты с прямым наблюдением этих далеких миров.

Успех SHAPE на Chandrayaan-3 расширяет научную отдачу от миссии, которая изначально была нацелена на отработку мягкой посадки на Луну. Наблюдения Земли как экзопланеты с лунной орбиты — это необычный и полезный эксперимент, который дает астрономам уникальные калибровочные данные.