TED2014
Jeremy Kasdin: The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets
Jeremy Kasdin: "L'ombreggia stella" a forma di fiore che può aiutarci a trovare pianeti come la Terra
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Gli astronomi credono che ogni stella della galassia abbia il proprio pianeta, un quinto dei quali potrebbe ospitare la vita. Solo che non ne abbiamo mai visti, non ancora. Jeremy Kasdin e la sua squadra stanno cercando di cambiare questo con la progettazione e la costruzione di un'attrezzatura straordinaria: un "ombreggia stella" a forma di petali di fiore che permette ad un telescopio lontano 50 000 chilometri di fotografare i pianeti. Come ci spiega Jeremy Kasdin è la "scienza più fantastica possibile".
Jeremy Kasdin - Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
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00:12
The universe is teeming with planets.
0
515
3603
L'universo è pieno di pianeti.
00:16
I want us, in the next decade,
1
4118
1876
Vorrei che nei prossimi dieci anni,
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
5994
2393
costruissimo un telescopio spaziale
in grado di mostrare
in grado di mostrare
00:20
an Earth about another star
3
8387
2101
una Terra vicino a un'altra stella
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
10488
2744
e scoprire se sia in grado
di ospitare la vita.
di ospitare la vita.
00:25
My colleagues at the NASA
Jet Propulsion Laboratory
Jet Propulsion Laboratory
5
13232
2160
Io e i miei colleghi del
Laboratorio di Propulsione Jet della NASA
Laboratorio di Propulsione Jet della NASA
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
15392
2861
a Princeton stiamo lavorando
ad una tecnologia
ad una tecnologia
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
18253
3538
che sarà in grado di fare proprio questo
nei prossimi anni.
nei prossimi anni.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
21791
1985
Oggi gli astronomi credono che ogni stella
00:35
in the galaxy has a planet,
9
23776
1940
nella galassia abbia un pianeta,
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
25716
2276
e si domandano se un quinto di questi
00:39
have an Earth-like planet
11
27992
1076
abbia un pianeta come la Terra
00:41
that might be able to harbor life,
12
29068
1692
che sia in grado di ospitare la vita,
00:42
but we haven't seen any of them.
13
30760
1762
ma non ne abbiamo visto nessuno.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
32522
2738
Li abbiamo individuati
solo indirettamente.
solo indirettamente.
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
35260
3233
Questa è la famosa immagine della NASA
del pallido punto blu.
del pallido punto blu.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
38493
2797
È stata scattata
dal veicolo spaziale Voyager nel 1990,
dal veicolo spaziale Voyager nel 1990,
00:53
when they turned it around as
it was exiting the solar system
it was exiting the solar system
17
41290
2758
quando l'hanno fatto girare
nel momento in cui usciva dal sistema solare
nel momento in cui usciva dal sistema solare
00:56
to take a picture of the Earth
18
44048
1712
per fotografare la Terra
00:57
from six billion kilometers away.
19
45760
2322
da una distanza
di sei miliardi di chilometri.
di sei miliardi di chilometri.
01:00
I want to take that
20
48082
1568
Vorrei fotografare
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
49650
2582
un pianeta simile alla Terra
vicino a un'altra stella.
vicino a un'altra stella.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
52232
2400
Perché non l'abbiamo ancora fatto?
Perché è così difficile?
Perché è così difficile?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
54632
1422
Immaginiamo di prendere
01:08
the Hubble Space Telescope
24
56054
1946
il telescopio spaziale Hubble
01:10
and we turn it around and we move it out
25
58000
1698
di girarlo e di portarlo fuori
01:11
to the orbit of Mars.
26
59698
1534
dall'orbita di Marte.
01:13
We'll see something like that,
27
61232
1208
Vedremmo qualcosa di questo genere,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
62440
2068
una fotografia
leggermente sfocata della Terra
leggermente sfocata della Terra
perché siamo un telescopio piuttosto piccolo
01:16
because we're a fairly small telescope
29
64508
2321
01:18
out at the orbit of Mars.
30
66829
1539
fuori dall'orbita di Marte.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
68368
2016
Adesso spostiamoci
dieci volte più lontano.
dieci volte più lontano.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
70384
1936
Eccoci nell'orbita di Urano.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
72320
2486
È più piccolo, ha meno dettagli,
meno risoluzione.
meno risoluzione.
01:26
We can still see the little moon,
34
74806
1785
Possiamo ancora vedere
in piccolo la Luna,
in piccolo la Luna,
01:28
but let's go ten times further away again.
35
76591
2113
Ma allontaniamoci dieci volte più lontano.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
78704
1731
Qui siamo al confine del sistema solare,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
80435
1298
fuori dalla fascia di Kuiper.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
81733
1706
Ora non c'è alcuna risoluzione.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
83439
2664
È il pallido punto blu di Carl Sagan.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
86103
2200
Ma spostiamoci di nuovo
dieci volte più lontano.
dieci volte più lontano.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
88303
1624
Qui siamo fuori dalla nube di Oort,
01:41
outside the solar system,
42
89927
1560
fuori dal sistema solare,
01:43
and we're starting to see the sun
43
91487
1616
ed iniziamo a vedere il sole,
01:45
move into the field of view
44
93103
1312
spostarsi nel campo visivo
01:46
and get into where the planet is.
45
94415
1464
e arrivare dove c'è il pianeta.
01:47
One more time, ten times further away.
46
95879
2131
Ancora una volta,
dieci volte più lontano.
dieci volte più lontano.
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
98010
1653
Ora siamo su Alpha Centauri,
01:51
our nearest neighbor star,
48
99663
1240
la stella più vicina a noi,
01:52
and the planet is gone.
49
100903
1349
e il pianeta è sparito.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
102252
2608
Tutto quello che riusciamo a vedere
è la grande immagine splendente della stella
è la grande immagine splendente della stella
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
104860
2957
che è dieci miliardi di volte
più luminosa del pianeta,
più luminosa del pianeta,
01:59
which should be in that little red circle.
52
107817
1806
che dovrebbe essere
in quel piccolo cerchio rosso.
in quel piccolo cerchio rosso.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
109623
2200
Questo è quello che vogliamo vedere.
Ecco perché è così difficile.
Ecco perché è così difficile.
02:03
The light from the star is diffracting.
54
111823
2320
La luce della stella viene diffranta.
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
114143
1741
Viene dispersa all'interno del telescopio,
02:07
creating that very bright image
56
115884
1504
creando quell'immagine molto luminosa
02:09
that washes out the planet.
57
117388
1752
che slava il pianeta.
02:11
So to see the planet,
58
119140
1271
Per vedere il pianeta
02:12
we have to do something about all of that light.
59
120411
2260
dobbiamo fare qualcosa
per tutta quella luce.
per tutta quella luce.
02:14
We have to get rid of it.
60
122671
1231
Dobbiamo liberarcene.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
123902
1445
Ho molti colleghi che stanno sviluppando
02:17
really amazing technologies to do that,
62
125347
2015
delle tecnologie davvero fantastiche
per riuscirci,
per riuscirci,
02:19
but I want to tell you about one today
63
127362
1815
ma oggi voglio parlarvi
di una in particolare
di una in particolare
che ritengo sia la più fantastica,
02:21
that I think is the coolest,
64
129177
1497
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
130674
2200
probabilmente quella che più verosimilmente
ci porterà su una Terra
ci porterà su una Terra
02:24
in the next decade.
66
132874
1536
nei prossimi dieci anni.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
134410
2072
È stata suggerita per prima
da Lyman Spitzer,
da Lyman Spitzer,
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
136482
3160
il padre del telescopio spaziale,
nel 1962,
nel 1962,
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
139642
2116
che ha preso spunto da una eclissi.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
141758
2183
L'avrete vista tutti.
Questa è un'eclissi solare.
Questa è un'eclissi solare.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
143941
2040
La luna si è spostata davanti al sole,
02:37
It blocks out most of the light
72
145981
1760
bloccando la maggior parte della luce
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
147741
2376
e noi possiamo vedere
questa tenue corona che la circonda.
questa tenue corona che la circonda.
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
150117
1663
È come quando sollevo il mio pollice
02:43
and blocked that spotlight
that's getting right in my eye,
that's getting right in my eye,
75
151780
2585
per bloccare la luce del faretto
puntata proprio nei miei occhi,
puntata proprio nei miei occhi,
02:46
I can see you in the back row.
76
154365
1912
e vi vedo sullo sfondo.
02:48
Well, what's going on?
77
156277
1302
Cosa sta succedendo?
02:49
Well the moon
78
157579
1945
La luna
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
159524
2415
proietta un'ombra sulla Terra.
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
161939
3235
Mettiamo un telescopio
o una macchina fotografica in quell'ombra,
o una macchina fotografica in quell'ombra,
02:57
we look back at the sun,
81
165174
1511
e guardiamo nuovamente il sole,
02:58
and most of the light's been removed
82
166685
1640
la maggior parte della luce
viene eliminata
viene eliminata
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
168325
2090
così da poter vedere
quella fioca e sottile struttura
quella fioca e sottile struttura
03:02
in the corona.
84
170415
1275
nella corona.
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
171690
2667
Il suggerimento di Spitzer è stato
di riprodurlo nello spazio.
di riprodurlo nello spazio.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
174357
2777
Costruiamo un grande schermo,
lo spediamo nello spazio,
lo spediamo nello spazio,
03:09
we put it up in front of the star,
87
177134
2047
lo mettiamo di fronte alla stella,
03:11
we block out most of the light,
88
179181
1784
bloccando gran parte della luce,
03:12
we fly a space telescope in
that shadow that's created,
that shadow that's created,
89
180965
3016
spediamo un telescopio spaziale
nell'ombra così creata,
nell'ombra così creata,
03:15
and boom, we get to see planets.
90
183981
1777
e boom, ecco che vediamo i pianeti.
03:17
Well that would look something like this.
91
185758
2663
Ecco, dovrebbe essere qualcosa
di simile a questo.
di simile a questo.
03:20
So there's that big screen,
92
188421
1589
Quindi c'è questo grande schermo,
03:22
and there's no planets,
93
190010
875
e non ci sono pianeti
03:22
because unfortunately it doesn't
actually work very well,
actually work very well,
94
190885
2504
perché sfortunatamente, a dire il vero,
non funziona molto bene
non funziona molto bene
03:25
because the light waves of the light and waves
95
193389
2920
perché le onde di luce della luce e le onde
03:28
diffracts around that screen
96
196309
1680
si diffrangono intorno allo schermo
03:29
the same way it did in the telescope.
97
197989
1784
come nel telescopio.
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
199773
3137
È come l'acqua che lambisce
le rocce in un ruscello,
le rocce in un ruscello,
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
202910
1790
e tutta quella luce distrugge l'ombra.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
204700
2673
È un'ombra terribile.
Così non riusciamo a vedere i pianeti.
Così non riusciamo a vedere i pianeti.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
207373
1767
Tuttavia Spitzer conosceva la risposta.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
209140
2505
Se potessimo frastagliare i margini,
ammorbidire quei margini
ammorbidire quei margini
03:43
so we can control diffraction,
103
211645
1766
così da poter controllare la diffrazione,
03:45
well then we can see a planet,
104
213411
1715
allora potremmo vedere il pianeta,
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
215126
1799
e più o meno negli ultimi dieci anni
siamo arrivati
siamo arrivati
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
216925
2044
ad una soluzione ottimale
per ottenere ciò.
per ottenere ciò.
03:50
It looks something like that.
107
218969
3532
Assomiglia a qualcosa di questo tipo.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
222501
2345
L'abbiamo battezzato il nostro fiore
dai petali "ombreggia stella".
dai petali "ombreggia stella".
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
224846
2960
Se creiamo perfettamente
i bordi di questi petali,
i bordi di questi petali,
03:59
if we control their shape,
110
227806
1424
se controlliamo la loro forma,
04:01
we can control diffraction,
111
229230
1558
possiamo controllare la diffrazione,
04:02
and now we have a great shadow.
112
230788
1446
così da avere un' ombra perfetta.
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
232234
2644
È circa dieci miliardi di volte
più tenue di prima,
più tenue di prima,
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
234878
3446
e possiamo vedere i pianeti
risplendere proprio così.
risplendere proprio così.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
238324
1858
Ovviamente questo deve essere
più grande del mio pollice.
più grande del mio pollice.
04:12
That starshade is about
116
240182
1458
"L'ombreggia stella" ha all'incirca
04:13
the size of half a football field
117
241640
1576
la dimensione
di mezzo campo da football
di mezzo campo da football
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers
away from the telescope
away from the telescope
118
243216
3590
e deve volare 50 000 chilometri
lontano dal telescopio
lontano dal telescopio
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
246806
2060
che deve essere tenuto
proprio nella sua ombra,
proprio nella sua ombra,
04:20
and then we can see those planets.
120
248866
1964
e così possiamo vedere questi pianeti.
04:22
This sounds formidable,
121
250830
1408
Questo sembra difficile,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
252238
3008
ma geniali ingegneri, i miei colleghi
del Laboratorio di Propulsione Jet
del Laboratorio di Propulsione Jet
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
255246
2880
hanno studiato una design favoloso
per la sua realizzazione
per la sua realizzazione
e ha questo aspetto.
04:30
and it looks like this.
124
258126
1074
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
259200
1788
Parte impacchettata intorno a un fulcro.
04:32
It separates from the telescope.
126
260988
1979
Si separa dal telescopio.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
262967
2271
I petali si srotolano, si aprono,
04:37
the telescope turns around.
128
265238
1760
il telescopio si gira.
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
266998
2144
Quindi lo vedete capovolgersi e decollare
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
269142
3215
per allontanarsi di quei 50 000 chilometri
dal telescopio.
dal telescopio.
04:44
It's going to move in front of the star
131
272357
2470
Si posiziona davanti alla stella
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
274827
3283
proprio in questo modo,
creando un'ombra fantastica.
creando un'ombra fantastica.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
278110
3804
Boom, ecco i pianeti
che le orbitano intorno.
che le orbitano intorno.
04:53
(Applause)
134
281914
1724
(Applausi)
04:55
Thank you.
135
283638
2359
Grazie.
04:57
That's not science fiction.
136
285997
1953
Non è fantascienza.
04:59
We've been working on this
for the last five or six years.
for the last five or six years.
137
287950
2563
Stiamo lavorando a questo progetto
da cinque o sei anni.
da cinque o sei anni.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
290513
2603
L'estate scorsa abbiamo fatto
un test fantastico
un test fantastico
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
293116
2439
in California presso la Northropp Grumman.
05:07
So those are four petals.
140
295555
1583
Questi sono quattro petali.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
297138
1712
Questo è un modello in scala
dell'ombreggia stella.
dell'ombreggia stella.
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
298850
2497
È grande all'incirca la metà
di quello che avete appena visto.
di quello che avete appena visto.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
301347
1460
Adesso vedrete i petali che si spiegano.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
302807
2067
Questi quattro petali sono stati realizzati
da quattro studenti universitari
da quattro studenti universitari
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
304874
2415
che facevano uno stage estivo
al Laboratorio di Propulsione Jet.
al Laboratorio di Propulsione Jet.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
307289
1246
Adesso lo vedete posizionarsi.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
308535
1982
I petali devono ruotare per posizionarsi.
05:22
The base of those petals
148
310517
1170
La base di questi petali
05:23
has to go to the same place every time
149
311687
2373
deve andare nello stesso posto ogni volta
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
314060
1623
con uno scarto di un decimo di millimetro.
05:27
We ran this test 16 times,
151
315683
1760
Abbiamo ripetuto questo test 16 volte,
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
317443
2839
e sedici volte si è posizionato
esattamente nello stesso posto
esattamente nello stesso posto
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
320282
1441
con uno scarto di un decimo di millimetro.
05:33
This has to be done very precisely,
154
321723
1932
Tutto ciò deve essere fatto
con grande precisione,
con grande precisione,
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
323655
2508
ma se riuscissimo a farlo,
se riuscissimo a costruire questa tecnologia,
se riuscissimo a costruire questa tecnologia,
05:38
if we can get it into space,
156
326163
1484
se potessimo portarla nello spazio,
05:39
you might see something like this.
157
327647
1801
potreste vedere qualcosa di questo tipo.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
329448
2272
È l'immagine di una delle stelle
a noi più vicine
a noi più vicine
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
331720
2594
ripresa dal telescopio spaziale Hubble.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
334314
2384
Se potessimo prendere
un telescopio spaziale di questo tipo,
un telescopio spaziale di questo tipo,
05:48
slightly larger,
161
336698
1258
un po' più grande,
05:49
put it out there,
162
337956
1422
metterlo lì fuori,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
339378
1386
spedire davanti un occultatore,
05:52
what we might see is something like that --
164
340764
2190
quello che potremmo vedere
è qualcosa di questo tipo,
è qualcosa di questo tipo,
05:54
that's a family portrait of our
solar system -- but not ours.
solar system -- but not ours.
165
342954
2936
un ritratto di famiglia del nostro
sistema solare, ma non del nostro.
sistema solare, ma non del nostro.
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
345890
2522
Speriamo che sia il sistema solare
di qualcun altro
di qualcun altro
06:00
as seen through an occulter,
167
348412
1632
così come si vede tramite un occultatore,
06:02
through a starshade like that.
168
350044
1070
attraverso "un'ombreggia stella"
come questo.
come questo.
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
351114
2025
Potete vedere Giove,
potete vedere Saturno,
potete vedere Saturno,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
353139
2623
Urano, Nettuno, e proprio lì nel centro,
06:07
next to the residual light
171
355762
1340
vicino alla luce residua
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
172
357102
1905
c'è quel pallido punto blu.
Quella è la Terra.
Quella è la Terra.
06:11
We want to see that, see if there's water,
173
359007
2374
Vogliamo vedere quello,
vedere se c'è acqua,
vedere se c'è acqua,
06:13
oxygen, ozone,
174
361381
1405
ossigeno, ozono,
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
175
362786
2523
le cose che ci possono dire
se può ospitare la vita.
se può ospitare la vita.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
365309
2409
Io penso che questa sia la scienza
più fantastica possibile.
più fantastica possibile.
06:19
That's why I got into doing this,
177
367718
1653
È il motivo per cui sto facendo questo,
06:21
because I think that will change the world.
178
369371
1970
perché penso che possa cambiare il mondo.
06:23
That will change everything when we see that.
179
371341
2438
Cambierà tutto quando vedremo questo.
06:25
Thank you.
180
373779
1586
Grazie.
06:27
(Applause)
181
375365
4000
(Applausi)
ABOUT THE SPEAKER
Jeremy Kasdin - Planet finderUsing innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds.
Why you should listen
At Princeton’s High Contrast Imaging Laboratory, Jeremy Kasdin is collaborating on a revolutionary space-based observatory that will unveil previously unseen (and possibly Earth-like) planets in other solar systems.
One of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
More profile about the speakerOne of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
Jeremy Kasdin | Speaker | TED.com