Glavni AstronomijaNASA istražuje samosastavljajući svemirski teleskop

NASA istražuje samosastavljajući svemirski teleskop

Astronomija : NASA istražuje samosastavljajući svemirski teleskop

NASA ima na umu neke prilično napredne koncepte kada je u pitanju sljedeća generacija svemirskih teleskopa. Među njih su tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta (TESS), koji je nedavno ušao u svemir, kao i James Webb svemirski teleskop (JWST) (planiran za pokretanje 2020.) i infracrveni anketni teleskop širokog polja (WFIRST), koji je i dalje u razvoju.

Pored njih, NASA je identificirala i nekoliko obećavajućih prijedloga u sklopu svoje decembarske ankete o astrofizici 2020. godine. No možda je najambiciozniji koncept onaj koji traži svemirski teleskop sastavljen od modula koji bi se mogli sastaviti. Ovaj je koncept nedavno odabran za razvoj faze I kao dio NASA-inog naprednog naprednog koncepta (NIAC) za 2018. godinu.

Tim koji stoji iza ovog koncepta vodi Dmitri Savransky, docent strojarskog i zrakoplovnog inženjerstva na Sveučilištu Cornell. Zajedno s 15 kolega iz cijelog SAD-a, Savransky je stvorio koncept modularnog svemirskog teleskopa ~ 30 metara (100 stopa) s prilagodljivom optikom. No pravi je pokretač činjenica da bi se on sastojao od gomile modula koji bi se samostalno sastavljali.

U ožujku. 23., 16. koncept dobio je nagradu I faze u sklopu NASA-inog naprednog koncepta (NIAC). Zasluga: NASA

Profesor Savranski dobro je upoznat sa svemirskim teleskopima i lovom na egzoplanete, pomažući u integraciji i testiranju Gemini planeta Imager - instrumenta na južnom teleskopu Gemini u Čileu. Sudjelovao je i u planiranju istraživanja egzoplaneta Blizanca planeta imagera, koji je otkrio planet nalik Jupiteru u orbiti oko 51 Eridanija (51 Eridani b) u 2015. godini.

Ali gledajući u budućnost, profesor Savranski vjeruje da je samo-sastavljanje put za stvaranje super teleskopa. Kako su on i njegov tim opisali teleskop u svom prijedlogu:

Cjelokupna struktura teleskopa, uključujući primarno i sekundarno zrcalo, sekundarnu potpornu strukturu i planarno štitnik za zaštitu od sunca, bit će izrađena od jednog, serijskog modula svemirskog broda. Svaki modul bit će sastavljen od šesterokutne svemirske letjelice promjera ~ 1 m, na vrhu s aktivnim sklopom zrcala od ruba do ruba.

Ti bi se moduli pokrenuli samostalno, a zatim kretali do točke L2 Sunce-Zemlja koristeći pomična solarna jedra. Ta će jedra postati sunčanim zaslonom ravnog teleskopa nakon što se moduli skupe i sastave, bez potrebe za ljudskom ili robotskom pomoći. Iako ovo može zvučati radikalno napredno, svakako je u skladu s onim što NIAC traži.

That što je program NIAC-a, rekao je dr. Savranski u nedavnom intervjuu za Cornell Chronicle. Izložite ove pomalo ludo zvučne ideje, ali pokušajte ih potpomoći s nekoliko početnih izračuna, a zatim to je devetomjesečni projekt u kojem pokušavate odgovoriti na pitanja izvodljivosti.

Artist s koncept svemirskog teleskopa Veliki ultraljubičastog / optičkog / infracrvenog izmjenjivača (LUVOIR). Zasluge: NASA / GSFC

Kao dio nagrade NAIC s faze I za 2018. godinu, koja je objavljena 30. ožujka, tim je dobio devet tisuća dolara u razdoblju od devet mjeseci za provođenje ovih studija. Ako to budu uspješni, tim će se moći prijaviti za nagradu II. Faze. Kao što je Mason Peck, izvanredni profesor strojarskog i zrakoplovnog inženjerstva u Cornellu i bivši glavni direktor tehnološke tehnologije u NASA-i, naznačio, Savranski je na pravom putu sa svojim prijedlogom NIAC-a:

Kako autonomne svemirske letjelice postaju sve uobičajenije, i kako nastavljamo poboljšavati način na koji gradimo vrlo male svemirske letjelice, ima puno smisla postaviti pitanje Savransky : Je li moguće izgraditi svemirski teleskop koji može vidjeti dalje, i još bolje, koristeći samo jeftine male komponente koje se samostalno sastavljaju u orbiti?

Ciljana misija ovog koncepta je Veliki ultraljubičasto / optički / infracrveni geodet (LUVOIR), prijedlog koji se trenutno istražuje u sklopu NASA 2020. Desetljetne ankete. Kao jedan od dva koncepta koja NASA istražuje u Goddard centru za svemirske letove, ovaj koncept misije zahtijeva svemirski teleskop s masivnim segmentiranim primarnim zrcalom koje u promjeru ima oko 15 metara.

Kao i JWST, ogledalo LUVOIR-a bilo bi sastavljeno od podesivih segmenata koji bi se otvarali jednom kada bi se razmijenili u svemir. Pokretači i motori aktivno bi podešavali i poravnavali te segmente kako bi postigli savršen fokus i hvatanje svjetla iz slabašnih i udaljenih predmeta. Primarni cilj ove misije bio bi otkrivanje novih egzoplaneta kao i analiza svjetlosti od onih za koje je već otkriveno da procjenjuju njihovu atmosferu.

Svemirski teleskop Hubble s lijeve strane ima ogledalo veličine 2, 4 metra, a James Webb svemirski teleskop ima ogledalo od 6, 5 metara. LUVOIR, nije prikazan, obojica će ih patiti masivnim zrcalom od 15 metara. Slika: NASA

Kao što su Savranski i njegovi kolege istaknuli u svom prijedlogu, njihov je koncept izravno u skladu s prioritetima NASA-ovih tehnoloških planova za znanstvene instrumente, opservatoriju, senzorske sustave i robotiku i autonomne sustave. Oni također navode da je arhitektura vjerodostojno sredstvo za izgradnju divovskog svemirskog teleskopa, što ne bi bilo moguće prethodnim generacijama teleskopa poput Hubblea i JWST-a.

"James Webb bit će najveći astrofizički opservatorij koji smo ikada stavili u svemir, i nevjerojatno je teško", rekao je. "Znači, uspon u razmjeru do 10 metara ili 12 metara ili potencijalno čak 30 metara, čini se gotovo nemogućim pojmiti kako biste te teleskope izgradili na isti način na koji smo ih gradili."

Nakon što je primio nagradu I faze, tim planira provesti detaljne simulacije načina na koji bi moduli letjeli kroz svemir i sastajali se međusobno kako bi utvrdili koliko velika solarna jedra moraju biti. Oni također planiraju provesti analizu sklopa zrcala kako bi potvrdili da moduli mogu jednom postignuti potrebnu površinsku figuru.

Kao što je Peck naznačio, ako bude uspješan, prijedlog dr. Savranskog mogao bi biti promjena igre:

„Ako profesor Savranski dokaže izvodljivost stvaranja velikog svemirskog teleskopa iz sitnih komada, promijenit će način na koji ćemo istraživati ​​svemir. Moći ćemo si priuštiti da vidimo dalje i bolje nego ikad - možda čak i površinu ekstrasolarnog planeta. "

5. i 6. lipnja NASA će također održati NIAC orijentacijski sastanak u Washingtonu, na kojem će svi pobjednici Faze I imati priliku upoznati se i razgovarati o njihovim idejama. Ostali prijedlozi koji su dobili nagradu Faza I uključuju robove koji mijenjaju oblik za istraživanje Titana, lagane zračne senzore za istraživanje atmosfere Venere, robote roje koji lepršaju krilima za istraživanje Marsa, novi oblik propulzije snopa za međuzvjezdane misije (slično kao Breakthrough Starshot), robot na paru za oceanske svjetove i samoobnavljajuće stanište napravljeno od gljiva.

Više o tim konceptima, kao i onima koji su dobili nagradu II faze, možete pročitati ovdje.

Daljnje čitanje: Cornell Chronicle, NASA

Kategorija:
Galerija: NASA astronauti svemirskim pločama smjelo u prazninu, dovršavajući vitalne popravke
Ogromne vijesti, sedam svjetskih svjetova koji orbitiraju kroz crvenog patuljaka, tri u naseljenoj zoni