Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

топ 100 блогов engineering_ru08.08.2015 Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

         Сравнение по угловому разрешению 12-метрового варианта будущего космического телескопа (54 1.3-метровых сегмента) с космическим телескопом Хаббл (2.4-метровое монолитное зеркало). Источник.


   В недавнем прошлом следующим большим космическим телескопом после телескопа Вебб назывался проект ATLAST (Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope). В недавней статье в Архиве.орг этой теме посвящено сразу 163 страниц. В ней рассматриваются наиболее актуальные научные задачи и способы их решения с помощью будущего космического телескопа. У проекта новое название: HDST (Космический телескоп высокого разрешения или High-Definition Space Telescope), но в целом он повторяет детали проекта ATLAST или проекта LUVOIR (Large UV/Optical IR Surveyor). За основу взят вариант 12-метрового зеркала. Рассмотрим технические детали этого грандиозного проекта:



   Угловое разрешение нового инструмента должно превысить телескоп Хаббл в 4-5 раз и достигнуть 10 mas на длине волны в 500 нанометров. Размер поля зрения составит примерно 6 угловых минут. Телескоп должен быть чувствителен к достаточно широкому диапазону от 100 нанометров (УФ) до 2 микрон (ближний ИК). Особенно такой телескоп будет незаменим в УФ-диапазоне, который недоступен при наблюдениях с наземных обсерваторий. В результате на этих длинах волн спектроскопия будет в 25-100 раз чувствительнее, чем у космического телескопа Хаббл. Скорее всего, для этих целей будет создан аналог спектрографа COS c R=20000-150000. Также рассматривается вопрос создания мультиобъектного спектрографа со средним разрешением (R=100-5000). Как я уже сказал выше, за основу взят 12-метровый вариант зеркала. Он должен состоять из 36 1.3-метровых сегментов или 54 1.7-метровых сегментов. Для сравнения у телескопа Вебб их 18 штук размером по 1.3 метров:

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

   Такой размер зеркала лучше всего удовлетворяет поиску обитаемости у близнецов Земли и пространственному разрешению галактик в масштабе 100 парсек. Сегментированный вариант зеркала лучше тем, что он позволяет поместить телескоп на существующих РН с диаметром головного обтекателя в 5 метров. В то время как вариант монолитного зеркала требует РН сверхтяжелого класса (SLS Block 2), и даже эта проектируемая ракета ограничивает диаметр монолитного зеркала в 8-10 метров.


Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

  Размещение 12-метрового варианта телескопа (54-сегмента зеркала по 1.3-метра) на РНТяжелая Дельта“.


    С целью обнаружения экзопланет для телескопа разрабатываются два возможных варианта коронографа: внутренний и внешний. Коронограф должен для этого уменьшать свет звезды в 10 миллиардов раз, и быть достаточно эффективным, чтобы за 1 год наблюдений поискать близнецы Земли у всех звезд в радиусе 20 парсек. Вариант внешнего коронографа предусматривает развертывание в космосе отдельной “коронографической маски“ диаметром в 80-100 метров, которая будет совершать полет в 160-200 тысячах км от телескопа и затмевать для него звезды, у которых необходимо искать планеты. Эта “маска“ должна отслеживать своё положение в космосе с точностью в 1 метр. Такой вариант позволит обнаруживать аналоги системы Солнца и Земля до расстояния в 20 парсек. Теоретически это позволит найти 20 таких планет, чтобы затем поискать в их спектрах биосигнатуры (к примеру, линии свободного кислорода). Шансы обнаружить такие биосигнатуры у близнецов Земли оцениваются в 5%. В случае меньшего размера зеркала космического телескопа количество возможных открытий близнецов Земли резко падает при времени наблюдений в 1 год:

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла


 Технические требования к коронографу:

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла


  Кроме того в случае меньшего зеркала резко снижаются возможности телескопа для целей космологии:

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

  Остальные приборы также обещают быть уникальными. Диаметр фокусной плоскости телескопа составляет почти 1 метр, поэтому число пикселей матрицы камеры для телескопа будет превышать 1 миллиард, и возможно даже превосходить все созданные до сих пор подобные инструменты:

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

    Разместить телескоп предлагается в точке L2 системы Земля Луна. Температура зеркала телескопа будет 270 Кельвинов, в отличие от телескопа Вебб с температурой 50 Кельвинов. Ожидается, что телескоп за сутки будет собирать 250 ГБ данных, этот показатель превышает телескоп GAIA в 5-10 раз. Планируемое время работы телескопа составит 10 лет. Возможно, телескоп будет обслуживаемым автоматическими аппаратами.

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

Технические требования для телескопа и сравнение их с телескопом Веб.

 Телескоп будет создан при использовании различных технологий от прошлых проектов космических телескопов: Хаббл (запуск в 1990 году), Спитцер (запуск в 2003 году), JSWT (запуск в 2018 году) и WFIRST/AFTA (середина 2020х годов).

 Также планируется, что создание уменьшенной модели коронографической внешней “маски“ диаметром в 30-40 метров будет отработано для телескопа WFIRST/AFTA. Такая маска поместится в существующие РН с головным обтекателем диаметром 5 метров. Ключевые технологии, используемые в проекте:

Следующий большой оптический телескоп в космосе после Хаббла

Оставить комментарий

Архив записей в блогах:
Мы тратим огромные суммы на покупки, но часто приобретаемые товары оказываются ненужными или не стоят своих денег. Ещё более опасно, когда нам внушают вредные привычки или предлагают продукты, негативно влияющие на здоровье. ...
Корабль: «Союз-1» Цель и задачи миссии: Орбитальное рандеву и стыковка с «Союз-2» Дата: 24 апреля 1967 Экипаж: Владимир Михайлович Комаров (2-й полёт) Позывной: Алмаз Причина катастрофы: Неисправность парашютной системы Причина смерти: Перегрузки, несовместимые с жизнью во вре ...
Друзья, помните ли вы кафе "Лира", как помню его я? Это то самое кафе на Пушкинской площади, которое позже стало первым советским "Макдональдсом". Если кто не помнит, вам расскажет о нем песня группы "Машина времени": А теперь - внимание - настоящее меню кафе "Лира"! ...
Воспользовался чудесной погодой субботнего утра и выехал с утра пораньше на велосипеде вдоль Дуная. Велодорожка местами еще несколько дней назад была под водой, что видно по наносам на ней. Это ниже плотины в Грайфенштайне — воон плотина вверху. Да и сейчас уровень воды выше обычного. ...
Читаю разные источники и не могу понять, чем же закончилась история с этим несчастным ребенком из ДНР. Как он погиб, кто его убил и почему. Кто то пишет, что ребенок сам подорвался на гранате, оставленной ополченцами, кто продолжает рассказывать об украинском дроне, хотя похоже эта ...