Інженери працюють над заміною «Hubble»

0

Новий космічний телескоп буде дальше бачити, легшим і розумнішим своїх попередників

Вчені працюють над новою астрономічною обсерваторією, яка зможе отримувати знімки в 1000 разів чіткіше, ніж знаменитий «Хаббл» (Hubble Space Telescope). Планується. що він отримає назву «Арагоскоп» (Aragoscope). Він названий на честь французького астронома і фізика, який присвятив себе вивченню фізичної оптики.

Вид на «Хаббл» з борту космічного корабля «Атлантіс» (STS-125)

Над проектом працюють інженери з Колорадського університету в Боулдері (University of Colorado at Boulder). Розробники вважають, що нова технологія дозволить астрономам отримувати більш чіткі зображення, завдяки більшій чутливості і роздільної здатності, ніж у всіх попередників. Передбачається, що елементна база нового апарату буде повністю цифрова. Це дозволить зменшити його вагу, а подекуди, навіть вартість апаратних засобів.


«Традиційно, в нашому уявленні космічні телескопи завжди були чимось на зразок великих шматків скла, але це далеко не так, адже це не тільки дзеркало вражаючих розмірів. Там знаходиться багато іншого обладнання. Крім того, для всіх також очевидно, що тим важче космічний апарат, тим більша вартість запуску».

– Ентоні Харнес (Anthony Harness), докторант Відділу астрономічних і планетарних досліджень Університету Колорадо в Боулдері (UC-Boulder Department of Astrophysical and Planetary Sciences)


Проте як би там кому не хотілося, але перевершити «Хаббл» буде дуже не просто.  Виведений на орбіту майже 25 років тому, він все ще в хорошій формі, незважаючи на виявлений дефект головного дзеркала. Його решта життєвоважливі прилади все ще справні і бездоганно працюють. Особливо, після проведення п’ятого та останнього техобслуговування (SM4), яке було вироблено в період між 11 і 24 травня 2009 року, в рамках місії «Атлантіс» STS-125.

«Арагоскоп» (Aragoscope) в поданні художника

Після того, як на самому початку 2000-х рр. у телескопа вийшов з ладу один з шести гіроскопів системи орієнтації в просторі, а в 2013-му за ним пішов ще один, багато керівників проекту продовжували з оптимізмом дивитися в його майбутнє, вважаючи, що він благополучно дотягне до кінця десятиліття. З висоти років, можна з упевненістю стверджувати, що вони виявилися праві і ось вже як чверть століття космічна обсерваторія «Хаббл» знаходиться на вістрі наукового пізнання далеких світів.

«Атлантіс» (STS-125) і «Індевор» (STS-400) на стартовому майданчику Космічного центру Кеннеді

Старт «Діскавері» за програмою «Спейс Шаттл» (35-й політ програми і 10-й політ Діскавері), метою якого було виведення на орбіту космічного телескопа «Хаббл»

Космічний човник «Діскавері» (Discovery) на орбіті

STS-125: робота у відкритому космосі

Крім того, перший час НАСА навіть зможе паралельно використовувати «Хаббл» і його іншого найближчого приймача в особі космічного телескопа «Джеймс Вебб» (James Webb Space Telescope), який обійшовся американським платникам податків в $ 8 млрд.

Космічний телескоп «Джеймс Вебб» – орбітальна інфрачервона обсерваторія, яка ймовірно замінить космічний телескоп «Хаббл»

Як очікується, це дасть вченим прекрасну можливість порівняти зображення у видимому спектрі, отримані «Хабблом» і знімки в інфрачервоному діапазоні спектра, роздобуті «Уеббом», щоб краще зрозуміти структуру і процеси еволюції ранньому Всесвіті.

Дзеркало «Хаббла» (ліворуч) і «Уебба» (праворуч) в одному масштабі

Незважаючи на це, професор Вебстер Кеш (Webster Cash) стверджує, що завдяки своїй інноваційній розробці, він і його колеги зможуть легко переплюнути досягнення творців «Хаббла» і «Уебба» разом узятих. Принципово нова архітектура дифракційної оптики телескопа дозволить його дітищу заглянути далі й глибше в космічний простір і, можливо, в один прекрасний день виявити щось дуже схоже на Землю десь там в далекому космосі.


«Дзеркало Хаббла всього 2,4 метра в діаметрі і взагалі, він розроблявся в 1970-і р. Ця штука давно морально і технічно застаріла. Говорячи про наш проект, можна з упевненістю сказати, що ми маємо справу з технологіями 21-го століття ».

– З інтерв’ю професора Кеша в ефірі CBS News


«По-перше, слід зазначити, що розміри« Хаббла »багато в чому були обумовлені параметрами космічного човника системи« Спейс шаттл »(Space Shuttle). Ми давно потребуємо телескопі з не цільним дзеркалом, завдяки чому, його площа може бути набагато більше, ніж у попередників.Сегменти дзеркала будуть розсунуті на орбіті, так як габарити цільного дзеркала не дозволили б розмістити його в ракеті-носії Аріан-5.

Наукова конференція The Search for Life Beyond Earth

Говорячи простіше, ми шукаємо способи зробити телескоп з великим дзеркалом, який дозволить робити знімки з більш високою роздільною здатністю. Проблема полягає в тому, що чим більше діаметр, тим більше вага апарату. Я впевнений, що «Арагоскоп» буде володіти легкою вагою і збереже високу якість знімків », – підсумовує професор Кеш.

Туманність Орла

«Арагоскоп» складатиметься з апаратного відсіку і оптичної системи у вигляді традиційного дзеркала нетрадиційних розмірів. Його діаметр становитиме вражаючі 500 метрів. Обсерваторія буде виглядати немов велика парасолька в космосі.

Сегменти дзеркала космічної обсерваторії «Джеймс Вебб» проходять криогенні випробування в лабораторії Центру космічних польотів імені Джорджа Маршалла

Як говорить Кеш, головна функція дзеркала – збирати в фокус паралельні промені (хвилі видимого світла), що приходять до нас від різних небесних джерел. Світло, відбите від країв дзеркала, фокусується в його центральній точці. Потім його значення фіксуються камерою ближнього інфрачервоного діапазону або будь-якими іншими необхідними в кожному конкретному дослідженні науковими інструментами, що знаходяться на борту.

Дзеркала для телескопа «Джеймс Вебб» в лабораторії Центру космічних польотів Годдарда

Виготовлене завдяки новим способам створення таких елементів, дзеркало на «Арагоскопі» буде зроблено з легкого композитного матеріалу, який немов парашут заховають у вантажному відсіку ракети-носія. Коли апарат вийде на задану орбіту, то дзеркало розкриється і почне виконувати свою функцію. Космічна «парасолька» буде розташовуватися на деякій відстані від відсіку з фотометром, що дозволить домогтися небаченого раніше дозволу та чутливості до випромінювання перших зірок і галактик.

Туманність Орла

«Арагоскоп» був серед тих 12 перспективних проектів, кожен з яких отримав фінансування від НАСА в розмірі $ 100,000 в червні 2014 року в рамках програми «Передових дослідницьких проектів» (Innovative Advanced Concept Program). Головна мета програми – «втілення наукової фантастики в реальність». Серед інших не менш ексцентричних проектів, що отримали фінансування знайшлося місце орбітальному апарату, який міг би перехоплювати підлітаючі до Землі астероїди – дослідження озер метану на на Титані, найбільшому супутнику Сатурна.

Мультиспектральний знімок Титана

Наступною важливою задачею для професора Кеша і його команди стане пробитися у другий етап програми НАСА з фінансування перспективних проектів. Все вирішиться цього літа, коли чиновники з федерального відомства виберуть шість кращих проектів, які отримають по $ 500,000 кожен на свій подальший розвиток.

Одна з кількох «пилових колон» туманності Орел. Регіон Фея

Професор Кеш вже брав участь у цій програмі НАСА. У 2008 році він вже отримував схожий грант на інший свій проект. Його ідея полягала в тому, щоб створити такий телескоп, який би затуляв світло материнської зірки, створюючи ефект затемнення, але продовжував вловлювати світло від небесних тіл, які обертаються навколо неї. Як вони вважали, це могло б допомогти астрономам вивчити їх.

Проект «New Worlds Mission»

«Чесно кажучи, наш попередній проект під назвою« New Worlds Mission »багато в чому перетинається з архітектурою, яку ми зараз намагаємося реалізувати при створенні« Aragoscope ». Таким ось чином, ми підходимо до другого етапу програми, маючи солідний заділ в теорії і практичних напрацюваннях », – заявив Кеш. – «Планується, що наша обсерваторія буде знаходиться на геостаціонарній орбіті на висоті 40 км (25,000 миль) над поверхнею Землі, обертаючись навколо планети зі швидкістю, що дорівнює швидкості її обертання навколо своєї осі».

Нові Сонячні батареї для «Хаббла» на борту шатла «Колумбія» (STS-109)

Мета «Арагоскопа» полягає в тому, щоб блокувати світло, що прибуває від сусідніх зірок за допомогою «парасольки». Це дозволить проводити пряме спостереження планет. В уяві своїх розробників, «космічний парасолька» представляє з себе великий диск з пелюстками по колу, схожий на соняшник, розміщений на відстані тисяч кілометрів від телескопа вздовж променя огляду. Оптимальний діаметр диска – кілька десятків метрів при видаленні на кілька десятків тисяч кілометрів. Він буде доставлений на орбіту в складеному вигляді і розгорнутий на зразок сонячних батарей, використовуваних на космічних апаратах.

Вебстер Кеш і Ентоні Харнес, кажуть, що планують провести астрономічну демонстрацію концепції «Арагоскопа» в лабораторних умовах, використовую диск діаметром 1 м, розміщений на видаленні в кілька десятків метрів від світлочутливого приймача. Крім того, вони вже провели ряд практичних досліджень своїй концепції «штучного затемнення материнської зірки». Команда інженерів встановила дзеркало телескопа на вершині гори, а світлочутливий інструмент розмістили на борту літака для того, щоб поспостерігати за сузір’ям Альфа Центавра – бінарної зоряної системою, яка є третьою за яскравістю зіркою нічного неба.

Вид на вантажний відсік космічного човника «Атлантіс» в променях вранішнього сонця

Попередня статтяAndroid M покращує автономність Nexus 5 в 2,7 рази
Наступна статтяНовий чохол для iPhone 6 збирає енергію з повітря

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Будь ласка, введіть свій коментар!
Будь ласка, введіть своє ім'я тут