محدودیت‌ها در ساخت تلسکوپ‌های بزرگ و دایره‌ای‌شکل باعث شده کارشناسان به طراحی‌های غیرمتعارف فکر کنند تا بتوانند جست‌وجو برای یافتن سیارات قابل سکونت را بهبود بخشند. رصدخانه‌ای مجهز به بزرگ‌ترین دوربین دیجیتال جهان، نخستین تصاویر خیره‌کننده خود از کیهان را ثبت کرده است. این تلسکوپ، در کنار تلسکوپ فضایی James Webb Space Telescope (JWST)، یک زوج قدرتمند در حوزه اخترشناسی محسوب می‌شوند؛ اولی با ثبت تایم‌لپس‌های وسیع از آسمان شب و دومی با انجام مشاهدات مادون قرمز در میدان‌های عمیق.
این دو ابزار آغازگر عصری نوین در علم نجوم هستند و به ما کمک خواهند کرد تا دورترین نقاط جهان را کاوش و در عین حال به دنبال نشانه‌هایی از ماده تاریک باشیم.
با این حال، حتی این تلسکوپ‌های فوق‌پیشرفته نیز محدودیت‌های ذاتی دارند، به‌ویژه هنگام جست‌وجو برای سیارات هم‌اندازه زمین در نزدیکی ستارگان مشابه خورشید. دلیل هم روشن است: نور ستارگان بسیار شدیدتر از نور سیارات قابل سکونت است و همین موضوع تشخیص آن‌ها را دشوار می‌سازد.
در مطالعه‌ای جدید از مؤسسه Rensselaer Polytechnic Institute و سازمان NASA، دانشمندان تخمین زده‌اند که برای تشخیص سیارات فراخورشیدی در فاصله‌ای برابر با فاصله زمین تا خورشید (یک واحد نجومی یا AU)، به تلسکوپی فضایی با آینه‌ای دایره‌ای به قطر ۲۰ متر نیاز است. تلسکوپ JWST تنها دارای لنزی با قطر ۶.۵ متر است. شاید این اختلاف چندان بزرگ به نظر نرسد، اما آینه ۲۰ متری باعث می‌شود جانشین فرضی JWST حدود ۱۵ برابر بزرگ‌تر شود.
بدیهی است که ساخت چنین تلسکوپی در حال حاضر غیرممکن است. در عوض، دانشمندان پیشنهاد دیگری ارائه داده‌اند و آن کنار گذاشتن طراحی‌های دایره‌ای‌شکل تلسکوپ‌ها که قدمتی چندصد ساله داشته و به دوران گالیله برمی‌گردنند با طراحی مستطیلی است. این تلسکوپِ غیرمعمول همچنان باید ۲۰ متر عرض داشته باشد، اما ارتفاع آن تنها یک متر خواهد بود و در همان طول موج مادون قرمز JWST (حدود ۱۰ میکرون) فعالیت خواهد کرد. نویسندگان تخمین زده‌اند که چنین تلسکوپی می‌تواند ۲۵ سیاره قابل سکونت را در فاصله‌ای تا ۳۰ سال نوری از زمین تصویربرداری کند، که این مورد یکی از اهداف کلیدی ناسا است. نتایج این مطالعه در نشریه Frontiers in Astronomy and Space Sciences منتشر شده است.
هیدی نیوبرگ (Heidi Newberg)، استاد اخترفیزیک در RPI و نویسنده اصلی این مطالعه، در سرمقاله‌ای همراه با مقاله می‌نویسد: «برای یافتن سیارات فراخورشیدی در هر موقعیتی نسبت به ستاره، می‌توان آینه را چرخاند تا محور طولی آن گاهی با موقعیت ستاره و سیاره هم‌راستا شود».
اگرچه طراحی ما نیازمند مهندسی و بهینه‌سازی بیشتر است تا قابلیت‌های آن تضمین شود، اما هیچ الزام آشکاری وجود ندارد که نیازمند توسعه فناورانه شدید باشد. برای هر منظومه ستاره‌ای، تلسکوپ نظریِ طراحی‌شده توسط هیدی نیوبرگ (Heidi Newberg) دو تصویر ثبت خواهد کرد: یکی با جهت‌گیری خاص تلسکوپ و دیگری با چرخش ۹۰ درجه‌ای آینه. با این ساختار مستطیلی، تلسکوپ قادر خواهد بود سیاره‌ای را تقریباً در هر موقعیتی نسبت به ستاره میزبان تصویربرداری کرده و عملاً محدودیت ناشی از داشتن آینه‌ای ۲۰ متری تنها در یک محور را از میان بردارد.
به‌گفته نیوبرگ، مطالعات پیگیری بر اساس داده‌های این تلسکوپ احتمالاً می‌توانند تشخیص دهند که آیا سیاره‌ای دارای جو اکسیژن‌دار ناشی از فتوسنتز است یا خیر، که در صورت تأیید، آن سیاره به‌طور طبیعی به هدفی اصلی برای اکتشاف تبدیل خواهد شد. اگرچه این سیارات فراخورشیدی در فاصله‌ای بسیار دور از زمین قرار دارند، اما می‌توان یک کاوشگر کوچک مجهز به بادبان خورشیدی را به‌سوی هر منظومه ستاره‌ای امیدوارکننده پرتاب کرد.
پروژه‌هایی مانند Breakthrough Starshot در گذشته هدف داشتند که با بار محموله‌ای سبک، طی تنها ۲۰ سال به منظومه Alpha Centauri (در فاصله ۴ سال نوری) با سرعتی معادل ۲۰ درصد سرعت نور برسند.
در حال حاضر، ساده‌ترین راه برای سفر به این جهان‌های بیگانه، نگاه‌کردن از دریچه تلسکوپ‌های بسیار پیشرفته است، حال چه دایره‌ای و چه غیرمتعارف باشند.
