Телескоп в космосе


NASA изучает проект самособирающегося космического телескопа

https://www.universetoday.com/139149/nasa-is-investigating-a…

Если говорить о космических телескопах нового поколения, у NASA есть несколько инновационных концепций. Это и недавно отправившийся в космос Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), и готовящийся к выводу в 2020 году James Webb Space Telescope (JWST), и находящийся в разработке проект Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST).

Кроме этого, в NASA также определили несколько многообещающих предложений для «Исследования десятилетия в астрофизике-2020». И, возможно, самая амбициозная концепция – это идея космического телескопа из самособирающихся модулей. Её недавно выбрали для 1 фазы разработки в рамках программы Инновационных концепций NASA 2018 (2018 NASA Innovative Advanced Concepts) (NIAC).

Концепцию разработала группа исследователей под руководством Дмитрия Савранского, сотрудника кафедры механики и авиа- и ракетостроения в Корнеллском университете. Савранский и ещё 15 экспертов со всей страны создали концепцию 40-метрового (100-футового) модульного космического телескопа с адаптивной оптикой. Главной особенностью концепции является то, что телескоп представляет из себя группу модулей, которые собираются в конструкцию самостоятельно.


У профессора Савранского большой опыт работы в сфере космических телескопов и поиска экзопланет, он участвовал в сборке и испытаниях Gemini Planet Imager – прибора в составе Gemini South Telescope в Чили. Кроме того, он принимал участие в планировании Gemini Planet Imager Exoplanet Survey, когда была открыта планета размером с Юпитер, вращающаяся вокруг звезды 51 Эридана (51 Eridani b) в 2015 году.

Говоря о перспективах, профессор Савранский верит, что будущее – за самособирающимися конструкциями в сфере космических телескопов. Небольшая цитата из сопроводительного текста к проекту:

«Вся конструкция телескопа, включая главное и вторичное зеркала, вспомогательные опорные элементы и плоский солнечный щит, будет создаваться на основе одинаковых серийных космических модулей. Каждый модуль будет состоять из шестиугольного космического аппарата диаметром около метра с установленным на него активным зеркальным сегментом».

Эти модули будут запускаться независимо, а затем перемещаться в точку L2 системы Земля-Солнце на солнечных парусах. Позже из этих парусов будет собран солнечный щит, а основные модули также соберутся вместе, без участия человека или дополнительных роботов. Это может звучать слишком самонадеянно, но это вполне согласуется с планами NIAC.


«Программа NIAC – именно об этом, — сказал профессор Савранский в недавнем интервью «Cornell Chronicle». — Вы высказываете в чём-то безумные идеи, подкрепляя их начальными расчётами, а затем в ходе 9-месячного проекта стараетесь ответить на вопросы о его реализуемости».

Команда Савранского была в числе призёров 1 фазы награждения NAIC 2018, состоявшейся 30 марта, и получит 125 000 долларов для продолжения исследования в течение следующих 9 месяцев. Если всё пройдёт успешно, команда сможет подать заявку на участие во второй фазе. По словам Мейсона Пека, коллеги Савранского по университету и бывшего технического директора NASA, с заявкой на NIAC команда вышла как раз вовремя:

«В последнее время создаётся всё больше космических аппаратов, и мы продолжаем совершенствоваться в создании всё более миниатюрных. Поэтому вопрос, заданный Савранским, сейчас очень кстати: «Можем ли мы создать космический телескоп, который может видеть дальше и лучше, используя только недорогие малые компоненты, которые самостоятельно собираются на орбите?”»

Данная концепция нацелена на миссию «Большой Ультрафиолетовый/Оптический/Инфракрасный исследователь» (Large Ultraviolet/Optical/Infrared Surveyor, LUVOIR), предложение, которое сейчас рассматривается в NASA как часть исследовательской программы следующего десятилетия. Один из двух проектов, представленных в космическом центре Годдарда, миссия заключается в строительстве и запуске космического телескопа с огромным составным зеркалом диаметром около 15 метров (49 футов).


Так же, как и у телескопа «Джеймс Уэбб», зеркало LUVOIR будет собрано из регулируемых сегментов и развернётся уже в космосе. Приводы и двигатели будут активно регулировать и центрировать эти сегменты для получения идеального фокуса и регистрации света от тусклых и далёких объектов. Главная цель этой миссии – открытие новых экзопланет и анализ света от уже открытых, чтобы исследовать их атмосферы.

Как указали в своей заявке Савранский и его коллеги, их концепция полностью соответствует приоритетам технологических карт NASA для научных приборов, лабораторий, сенсорных, роботизированных и автономных систем. Они также считают, что предлагаемая архитектура – это убедительное решение для строительства гигантского космического телескопа, который будет намного больше предыдущих поколений, то есть «Хаббла» и «Джеймса Уэбба».

«Джеймс Уэбб, — говорит профессор Савранский, — будет самой большой астрофизической обсерваторией, которую мы когда-либо выводили в космос, и он невероятно сложный. Если перейти к таким размерам, как 10, 12 или 30 метров, то практически невозможно себе представить, как мы будем создавать такие телескопы, используя методики, по которым мы работали до сих пор».


Получив приз за 1 фазу, команда планирует провести подробные симуляции полётов модулей в космосе и стыковки друг с другом, чтобы понять, насколько большим должен быть солнечный парус. Также планируется провести анализ сборки зеркала, чтобы подтвердить, что после сборки модулей можно получить поверхность требуемой кривизны.

По словам Пека, если всё получится, концепция Савранского изменит правила игры: «Если профессор Савранский докажет, что строительство большого космического телескопа из малых сегментов осуществимо, это изменит наш подход к исследованиям космоса. Мы сможем видеть дальше и лучше, чем когда бы то ни было, может даже посмотрим на поверхность экзопланет».

5 и 6 июня NASA проведёт координационное совещание по программе NIAC в Вашингтоне, где все победители 1 фазы встретятся и обсудят свои идеи. В числе других победителей 1 фазы — проекты роботов-трансформеров для исследования Титана, лёгкие летающие датчики для исследования атмосферы Венеры, роботы с подвижными крыльями для исследований Марса, новая форма лазерной тяги для межзвёздных экспедиций (похожая на Breakthrough Starshot) и самовоспроизводящиеся «дома» из грибов.

По следующей ссылке можно подробнее узнать об этих концепциях, а также о тех, которые уже удостоены награды 2 фазы:

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2018_Phase_…

Источник: pikabu.ru

Обзор Космоса с помощью телескопа


Самая главная характеристика оптических телескопов – диаметр объектива. Чем больше диаметр, тем выше приближение и яркость, причём максимальное оптимальное увеличение всегда в 2 раза больше. Например, если 50 мм, то можно получить 100-кратное увеличение. Физически можно увеличить дальше, только эффект ухудшится, а изображение размоется.

Телескопы с диаметром 50 — 70 мм считаются детскими. Однако такие телескопы уже покажут рельефы и кратеры Луны. С помощью них видны даже тёмные пятна на Солнце, но лучше с диаметром от 100 мм. Если возникнет желание обнаружить луноходы на Луне, то никакие оптические телескопы не помогут.

Пусть даже будет 1000-кратное увеличение, помеху создадут непрерывные ветра в стратосфере Земли. Если захочется посмотреть на планеты, то самой ближайшей будет Венера. К сожалению, Венера закрытая планета и всегда окутана плотными облаками. Она самая яркая в Солнечной системе. Через телескоп виден только светлый диск или его часть.


Небесные объекты постоянно движутся. Лучше приобретать телескопы с электронным автоматическим слежением, в которых загружена база названий. Тогда достаточно набрать, например, Нептун, и телескоп автоматически найдёт и покажет изображение в реальном времени.

Меркурий будет казаться звездой, если смотреть через детский телескоп. Поэтому просматривать уже следует с диаметром телескопа от 100 мм. Марс всегда интересовал человечество. Ведь планета является кандидатом №1 для её заселения. Начиная с такого расстояния от детских телескопов лучше отказаться, хоть и можно заметить кольца Сатурна.

На Марсе гору Олимп увидеть не удастся, зато полярные шапки и красноватый вид порадуют глаз. Обзор Солнца строго-настрого ЗАПРЕЩЁН без световых фильтров. Можно остаться без глаза. Если поднести бумагу или спичку к зрительной части телескопа, то материал загорится.

Что касается Юпитера и других газовых планет, звёздных скоплений и галактик, использовать лучше 300-мм телескоп и больше. На Юпитере видны будут тёмные полосы, и его спутники.


Сатурн заинтересует в основном кольцами. Заметна будет щель Кассини, которая отделяет внутренние и внешние кольца. А Уран и Нептун будут отображаться расплывчатыми сине-зелёными пятнышками.

Никакой цветовой красоты галактик не обнаружить, только светлые частички звёзд и спиральные рукава. Для этого уже нужны профессиональные научные телескопы

Заключение

С телескопом Космос станет интереснее. Кто хоть раз наблюдал со своего любительского, обязательно будет делать ещё множество раз. Безусловно, следует понимать, что любительские телескопы всегда уступают возможностям научных.

Космические обсерватории, современные исследовательские телескопы, как "Хаббл", космические аппараты дарят детализированные грандиозные виды галактик, звёздных скоплений, ландшафты планет, спутников и астероидов.

Понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайк, делитесь информацией в социальных сетях. Дальше будет интереснее!

Источник: zen.yandex.com


В настоящее время на самых различных орбитах вокруг Земли, Солнца и в точках Лагранжа работает множество космических телескопов, покрывающих весь диапазон электромагнитных волн от радио- до гамма-излучения, в их числе уникальный и крупнейший в истории российский Радиоастрон.
Космические телескопы могут работать круглые сутки, для них исключены искажения атмосферы и погодные условия, большая часть открытий в глубоком космосе приходится на эти обсерватории.

Лучшим из аппаратов, работающих в радиодиапазоне в режиме интерферометра со сверхдлинной базой совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов, является российский Радиоастрон, он позволяет получить самое высокое угловое разрешение за всю историю астрономии – 21 микросекунда дуги. Это более чем в тысячу раз лучше разрешения космического телескопа «Хаббл», оптический телескоп с таким угловым разрешением мог бы разглядеть спичечный коробок на поверхности Луны.
Космический радиотелескоп с приёмной параболической антенной диаметром 10 метров выведен 18 июля 2011 года ракетой-носителем «Зенит-3SLБФ» на высокоапогейную орбиту спутника Земли высотой до 340 тыс. км в составе космического аппарата «Спектр-Р». Он является крупнейшим в мире космическим телескопом, что было отмечено в книге рекордов Гиннеса.

Основные изучаемые типы объектов — это квазары, нейтронные звёзды и черные дыры.
новой программе до конца 2018 года — исследования внутренних областей ядер активных галактик и их магнитных полей, слежение за наиболее яркими квазарами, изучение облаков водяного пара во Вселенной, пульсаров и межзвездной среды, гравитационный эксперимент.
Недавно получены научные данные об открытии экстремальной яркости ядра квазара 3С273 в созвездии Девы, он имеет температуру от 10 до 40 триллионов градусов. В изображении квазара удалось разглядеть неоднородности – яркие пятнышки, которые появились «на просвет» при прохождении излучения сквозь межзвездную среду Млечного пути.
Астрофизики впервые смогли изучить структуры, связанные с процессами в сверхмассивной черной дыре в центре нашей Галактики.

В диапазоне микроволнового излучения наилучшие результаты были получены обсерваторией Европейского космического агентства «Планк», функционировавшей до 23 октября 2013 года. Главное зеркало размером 1,9?1,5 м наклонено по отношению ко входящему пучку, апертура телескопа — 1,5 м. «Планк» производил наблюдения из точки Лагранжа L2 системы Солнце-Земля на удалении 1 500 000 км.

Основной задачей являлись исследования распределения интенсивности и поляризации реликтового излучения с высоким разрешением.
По данным «Планка», мир состоит на 4,9 % из обычного (барион.
теории, которая является на сегодняшний день основополагающей теорией первых мгновений жизни Вселенной.

В инфракрасном диапазоне крупнейшим был телескоп «Гершель» Европейского космического агентства, с зеркалом диаметром 3,5 метра, запущенный с помощью ракеты-носителя «Ариан-5» одновременно с обсерваторией «Планк» к точке Лагранжа L2. Он функционировал до 17 июня 2013 года, пока не исчерпались 2300 кг жидкого гелия для охлаждения инфракрасной ПЗС-матрицы.

Исследовались формирование и развитие галактик в ранней Вселенной; химический состав атмосфер и поверхности тел Солнечной системы, включая планеты, кометы и спутники планет. Главным объектом исследований было образование звёзд и их взаимодействие с межзвёздной средой. Получено множество красивейших снимков галактических газовых туманностей.
В молекулярном облаке W3, расположенном на расстоянии в 6200 световых лет от Земли, можно рассмотреть желтые точки, которые являются протозвездами небольшой массы. Более массивные «зародыши» светил окрашены на снимке синим светом, соответствующим их более высокой температуре.

Среди оптических телескопов наиболее крупным, самым знаменитым и заслуженным, является космический телескоп НАСА и Европейского космического агентства «Хаббл» с главным зеркалом диаметром 2.4 метра, запущенный шаттлом «Дискавери» 24 апреля 1990 года на орбиту вокруг Земли высотой 569 км. После пяти техобслуживаний, произведенных в ходе экспедиций космических челноков, продолжает работу и в настоящее время.

Телескопом имени Эдвина Хаббла получены тысячи снимков планет Солнечной системы

Исследованы планетные системы у некоторых близких звёзд

Получены красивейшие и необычные снимки газовых туманностей

Показали свою необычайную красоту далекие галактики.

Уже упоминавшийся близкий квазар 3С273 с вырывающимся из центра джетом:

На этом изображении с общим временем экспозиции в 2 миллиона секунд, насчитывается около 5500 галактик, самая далекая из которых удалена от нас на 13,2 млрд световых лет, самая молодая галактика, запечатлённая на снимке, образовалась всего через 600 млн. лет после Большого взрыва.

В ультрафиолетовом диапазоне волн крупнейшим был и остается также «Хаббл», а крупнейшим специализированным ультрафиолетовым телескопом была советская обсерватория «Астрон» с диаметром главного зеркала 0.8 м, запущенная 23 марта 1983 года ракетой-носителем «Протон» на вытянутую орбиту — от 19015 км до 185071 км вокруг Земли и проработавшая до 1989 года.

По количеству результатов «Астрон» считается одним из самых успешных космических проектов. Были получены спектры свыше сотни звёзд различных типов, около тридцати галактик, десятков туманностей и фоновых областей нашей Галактики, а также нескольких комет. Проводилось изучение нестационарных явлений (выбросы и поглощение материи, взрывы) в звёздах, явлений ключевых для понимания процесса образования газопылевых туманностей. Наблюдались кома кометы Галлея с 1985 по 1986 год и вспышка сверхновой 1987А в Большом Магеллановом облаке.
Снимки Петли Лебедя, полученные телескопом Хаббла в ультрафиолете:

Среди рентгеновских обсерваторий выделяется космический телескоп «Чандра», взлётная масса AXAF/Чандра составляла 22 753 кг, что является абсолютным рекордом массы, когда-либо выведенной в космос космическими челноками шаттлами, запущенный 23 июля 1999 года с помощью шаттла «Колумбия» на вытянутую орбиту — от 14304 км до 134528 км вокруг Земли, он действует и в настоящее время.

При наблюдениях обсерваторией «Чандра» в Крабовидной туманности удалось различить ударные волны вокруг центрального пульсара, бывшие до сего момента незаметными другим телескопам; удалось различить рентгеновское излучение сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути; был обнаружен новый тип чёрных дыр в галактике M82, ставший недостающим звеном между чёрными дырами звёздных масс и сверхмассивными чёрными дырами.
Доказательства существования тёмной материи были открыты в 2006 году при наблюдении столкновений сверхскоплений Галактик.

В гамма-диапазоне продолжает работу международный космический гамма-телескоп Ферми массой 4303 кг, запущенный 11 июня 2008 года ракетой-носителем «Дельта-2» на орбиту высотой 550 км.

Первым значительным открытием обсерватории была регистрация гамма-пульсара, расположенного в остатке сверхновой CTA 1.
Начиная с 2010 года, телескоп зарегистрировал несколько мощных гамма-вспышек, источником которых являются новые звезды. Такие гамма-вспышки возникают в тесно связанных двойных системах, когда вещество аккрецируется с одной звезды на другую.
Одним из самых удивительных открытий, сделанных космическим телескопом, стало обнаружение гигантских образований размером до 50 тысяч световых лет, расположенных над и под центром нашей Галактики, которые возникли благодаря активности сверхмассивной чёрной дыры центра Галактики.

В октябре 2018 года с помощью ракеты «Ариан-5» планируется к запуску космический телескоп имени Джеймса Уэбба с диаметром главного зеркала 6.5 метра. Он будет работать в точке Лагранжа в оптическом и инфракрасном диапазонах, значительно превосходя по возможностям космический телескоп имени Хаббла.

НПО имени С. А. Лавочкина работает над космической обсерваторией «Миллиметрон» («Спектр-М») миллиметрового и инфракрасного диапазонов длин волн с криогенным телескопом диаметром 10 м. Телескоп по своим характеристикам на порядки превысит показатели аналогичных западных предшественников.

Один из самых амбициозных проектов Роскосмоса, запуск которого намечался после 2019-го года, находится на стадии макетов, проектных чертежей и расчетов.

Источник: xexe.club


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.