Главная » Hi-News » Большие пляжные мячики: вот так будут выглядеть новые космические телескопы

Большие пляжные мячики: вот так будут выглядеть новые космические телескопы

Несколько лет назад Уокер делал шоколадный пудинг, как вдруг ему пришлось прервать свое кулинарное дело и позвонить маме. Если у нас когда-нибудь будут гигантские надувные телескопы в космосе, можете сказать спасибо маме Криса Уокера. После разговора он с удивлением обнаружил изображение лампочки от лампы неподалеку, парящее над концом кушетки. Он снял пудинг с плиты, накрыл его полиэтиленовой пленкой и поставил горшок на пол возле кушетки. Фактически это сформировало линзу, которая отражала лампочку. Исследовав причину этого явления, он обнаружил, что карман холодного воздуха, который образовался при охлаждении пудинга, привел к провисанию пластиковой упаковки к пудингу.

Надувной телескоп: как это работает

Но 30 лет спустя он нашел применение в качестве основы для предложения, которое было направлено в NASA Innovative Advanced Concepts, программы финансирования разнообразных аэрокосмических идей. «Я подумал: это круто, но применения нет», говорит Уокер, профессор астрономии в Университете Аризоны.

Такой суборбитальный аэростатный отражатель не сталкивался бы с помехами, как наземные телескопы. Суть предложения была в том, чтобы превратить гигантский надувной пляжный мяч в космический телескоп. Кроме того, его можно было бы легко масштабировать, тем самым открыв огромные просторы вселенной для наблюдения без изрядного ценника, связанного со строительством больших и прочных телескопов.

Уокер наблюдал, как воздушный шар надувается 15 миллионами кубометров гелия, и ему пришло в голову, что на воздушном шаре было много пустого места для такого маленького телескопы. Идея создания большого воздушного отражателя возникла в результат работы Уокера над стратосферной терагерцевой обсерваторией (Stratospheric Terahertz Observatory), однометровым телескопом, прикрепленным к высотному воздушному шару, который в течение нескольких недель в 2012 году летал в верхних слоях атмосферы над Антарктидой. Это наблюдение в сочетании с памятью о том инциденте с пудингом десятки лет назад привело к созданию первого надувного телескопа. Было бы неплохо использовать сам воздушный шар в качестве обсерватории.

Этот шар был рассчитан на то, чтобы люди лазили внутри, однако ему нашли применение в радиоастрономии. В 2014 году Уокер и его студенты изготовили первый прототип большого надувного отражателя из большой надувной пластиковой сферы, проданной китайским производителем игрушек. Эта примитивная установка позволила Уокеру и его ученикам проводить радионаблюдения за солнцем с крыши астрономического здания в Университете Аризоны. Уокер подвесил антенну внутри шара и распылил внутри металлическую краску для создания отражающей поверхности. И хотя его не отправляли в верхние слои атмосферы, было очевидно, что даже очень простая версия телескопа может дать хорошие результаты.

Как работают надувные телескопы?

Традиционные радиотелескопы используют параболические тарелки в качестве отражателей, которые собирают излучение и фокусируют его на определенной точке. Уокер понял, что настоящие преимущества от сферического надувного телескопа проявятся в космосе. Благодаря конструкции Уокера, можно направлять телескоп, перемещая антенну внутри сферы, не двигая телескопом целиком. Хотя это, в принципе, работает, астрономы должны перемещать всю тарелку так, чтобы она указывала на определенное место, а это неудобно, когда телескоп оказывается в космосе. Сферический телескоп также обладает широким полем обзора, поэтому может визуализировать крупные порции вселенной без движения.

В начале 1960-х годах NASA запускало Echo 1 и Echo 2, которые представляли собой массивные отражатели, способные пассивно отражать радиосигналы по всему миру. Надувной телескоп Уокера — далеко не первый случай, когда NASA проявляет интерес к пляжным мячикам в космосе. Доказав, что его большой шаровой отражатель работает, Уокер получил грант на разработку космической версии надувного телескопа. Но никто никогда не применял эту концепцию для наблюдения далекого космоса.

Поскольку давление газа в космосе очень низкое, Уокер говорит, что можно было бы надувать массивный телескоп, используя меньше газа — азота или неона, из-за низких температур замерзания — чем требуется для надувания шара на Земле. Так родился Terahertz Space Telescope — надувной мячик 40 метров в диаметре с управляемой антенной внутри. Очевидно, космический мусор и микрометеороиды представляют собой проблему для надувных объектов на орбите, но Уокер говорит, что медленная диффузия газа в телескопе означает, что на то, чтобы он сдулся, уйдут годы.

Для сравнения: линза космического телескопа Джеймса Вебба, запуск которого запланирован на 2021 год, диаметром 6,5 метра. Диаметр телескопа будет около 25 метров. Разница в цене еще более существенная: Уокер рассчитывает, что на запуск его телескопа потребуется 200 миллионов долларов, тогда как «Джеймс Вебб» обойдется в 10 миллиардов долларов к моменту запуска.

Если все получится, Terahertz Space Telescope сможет наблюдать Вселенную, используя длины волн, позволяющие ему обнаружить наличие воды в глубоком космосе. Осталось только построить его. Это значит, что мы сможем найти астероиды с высоким содержанием воды в нашей Солнечной системе или даже воду в обитаемых зонах других солнечных систем.

А пока подпишитесь на наш канал, чтоб не пропустить. Что ж, будем следить за результатами Уокера.





Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Это интересно

Почему Дональд Трамп хочет купить Гренландию?

Мы не будем рассуждать о его лидерских качествах и стилях управления государством, наш интерес находится в немного другой плоскости. Нынешний президент Соединенных Штатов Америки человек невероятно интересный. К слову, он продолжил это делать даже после того, как ему был предоставлен ...

Китайская навигационная система BeiDou стала популярнее американской GPS

Эта технология полностью принадлежит США, но помимо ее спутников на орбите нашей планеты есть аппараты российской системы позиционирования ГЛОНАСС, несколько европейских устройств и десятки китайских спутников BeiDou. Наверное, вы уже прекрасно знаете, что карты в смартфонах и автомобильных навигаторах распознают ...