Отвъд Хъбъл: Бъдещите космически обсерватории ще пренасят наследството на телескопа напред

Художник на космическия телескоп Джеймс Уеб

Концепцията на художника за космическия телескоп „Джеймс Уеб“ на НАСА, който е планиран да стартира през 2018 г. (Кредит на изображението: НАСА)



Малко изследователи биха могли да предскажат разнообразието от натоварвания на космическия телескоп Хъбъл, когато емблематичната обсерватория излезе на орбита преди четвърт век тази седмица.



Например Хъбъл помага на учените да търсят екзопланети, които за първи път са открити две години след известния телескоп 24 април 1990 г., изстрелване . Хъбъл също така показва диаграмата на ускоряващото се разширяване на Вселената, изненадващо откритие, което инструментът помогна да направи през 1998 г.

Удивително, от технологична гледна точка, е, че Хъбъл продължава да работи перфектно, 25 години след старта, благодарение на пет различни обслужващи мисии астронавти, изпълнени между 1993 и 2009 г. [ Космическият телескоп Хъбъл на 25: годишнина от снимката ]



„Знаехме, че ще съществува от доста време, но не познавам някой [който] е предсказвал 25-годишен или 30-годишен живот“, казва Марк Постман, астроном от Научния институт за космически телескопи в Балтимор, която управлява научните операции на Хъбъл.

Какво следва за космическите телескопи от техническа гледна точка? Пощальон каза, че в идеалния случай всички подобни обхвати биха били изправни, въпреки че планираните за близкото бъдеще няма да бъдат. Но големите обсерватории, които се очаква да достигнат космоса в близко бъдеще, ще носят наследство от четвърт век (и броене) на успешните операции на Хъбъл, добави той.

Концепцията на художника за космическия телескоп „Джеймс Уеб“ на НАСА, който е планиран да стартира през 2018 г.(Кредит на изображението: НАСА)

Космическият телескоп Джеймс Уеб



Хъбъл наблюдава космоса от нискоземна орбита, само на 353 мили (569 километра) над повърхността на планетата. Непосредственият наследник на инструмента, космическият телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) на НАСА, ще изстреля през 2018 г. до точка 2 Лагранж Земя-Слънце, гравитационно стабилно място на около 1,5 милиона километра от Земята.

Тази гледна точка ще позволи на JWST да гледа във всички посоки за по-дълги периоди от Хъбъл, който се намира на астрономически безполезна дневна светлина за половината от своята 90-минутна орбита. Но компромисът е, че е малко вероятно JWST да бъде обслужван от хора, каза астрономът Пат Маккарти, член на научния екип за инструмента на Hubble's Wide Field Camera 3, който астронавтите, използващи космически кораби, инсталираха през 2009 г. [Как работи космическият телескоп на Джеймс Уеб от НАСА ( Инфографика)]

С всяко поколение телескопни инструменти технологията става все по -добра. Изображенията на камерата на типичен мобилен телефон са по -добри от тези, които Хъбъл би могъл да управлява при пускането си преди 25 години, каза Маккарти.



„Новите космически телескопи използват леки огледални технологии-като & hellip; механично обработени берилиеви огледала на космическия телескоп Webb-за да се намалят разходите за изстрелване и топлинните ефекти “, каза той пред demokratija.eu по имейл.

Освен това, дизайнът на Webb е сгъваем, какъвто не беше този на Hubble.

Тъй като телескопът Джеймс Уеб може да вижда повече в инфрачервената светлина, отколкото Хъбъл, двата телескопа ще могат да правят допълнителни наблюдения на обекти, за да получат по -пълна представа за случващото се в интериора на обектите, каза Постман.

Освен това по -голямото първично огледало на телескопа Джеймс Уеб - с ширина 6,4 метра в сравнение с 2,4 метра с ширина за Хъбъл - ще позволи на по -новия телескоп да изследва галактики, които са се образували още по -близо до Голям взрив , събитието, създало Вселената 13,82 милиарда години.

Откритията на Хъбъл за галактики, съществували само 500 милиона години след Големия взрив, бяха изненада, каза Пощальон и информира за това дизайна на телескопа Джеймс Уеб.

WFIRST-AFTA

НАСА има два телескопа за съхранение, дарени от Националната разузнавателна служба на САЩ (NRO) през 2012 г., които могат да бъдат използвани за мисия, наречена WFIRST-AFTA (Широкополови инфрачервени измервателни телескопи-Астрофизични фокусирани телескопични активи).

Художник

Концепцията на художника за предложената от НАСА мисия за космически телескоп WFIRST-AFTA, която ще използва съоръжения, дарени на НАСА от Националната служба за разузнаване на САЩ.(Кредит на изображението: НАСА)

Ако WFIRST-AFTA бъде одобрен, той може да стартира още през 2024 г. Единият телескоп ще отиде в космоса, а другият ще остане на Земята като инженерно изпитателно поле.

Телескопите NRO имат същия огледален диаметър като Хъбъл, но зрителното поле е 200 пъти по -голямо. Това ще позволи на астрономите да очертаят процеси като образуване на звезди или галактически дейности в много по -голяма степен, каза Постман.

„Едно от ключовите неща, които научихме с Хъбъл, е, че предоставената от Хъбъл висока ъглова разделителна способност ни позволи да разберем невероятно много за обектите в космоса, процесите в звездните купове и галактики които не са били виждани преди - каза той.

Бъдещи технологии

Маккарти посочи, че нито един телескоп не работи изолирано и Хъбъл е отличен пример за това как сътрудничеството може да работи на различни телескопи. Подобно сътрудничество помогна, между другото, да намали скоростта на разширяване на Вселената.

Това е наследство, което Маккарти каза, че ще се радва да продължи с гигантския телескоп Магелан (GMT), който ръководи. Наземната обсерватория в Чили ще комбинира няколко огледала, за да получи единна, еквивалентна събираща повърхност от 80 фута (24,5 м).

„Докато GMT види първата светлина през 2021-2022 г., се надяваме, че JWST ще работи няколко години“, каза Маккарти. „Научните взаимодействия, произведени от комбинацията от JWST и телескопи като GMT, ще бъдат в полза на астрономите по целия свят.“

НАСА също работи върху потенциални телескопи с по -експериментални технологии, като например Обикаляне на дъгата „концепция, която би използвала милиони малки частици, а не конвенционално огледало, за да отразява светлината. Тази стратегия може да се използва за търсене на екзопланети, казват изследователите, защото е изгодно да се търсят извънземни светове в инфрачервената светлина-по-дълга вълна, която се пречупва по-лесно от частиците, отколкото оптичната светлина.

Обикалянето на дъгата е пример за телескопи, които не е задължително да бъдат големи и тежки, за да извършват ценна наука, каза главният изследовател Марко Куадрели от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния.

„Проблемът с телескопите като Hubble и JWST е, че те са монолитни. Те са тежки и големи “, каза той пред demokratija.eu. „Опитваме се да отидем още по-далеч в бъдеще и да използваме изключително леки и много малки телескопи.“

Следвайте Елизабет Хауъл @howellspace или demokratija.eu @Spacedotcom . Ние също сме включени Facebook и Google+ . Първоначално публикувано на demokratija.eu .