Разрешение хаббла
«Хаббл» — это телескоп-рефлектор (впоследствии будем употреблять его имя без кавычек) с зеркалом диаметром 2.4 м. — по земным понятиям немаленький, но на земле уже есть телескопы с зеркалами диаметром до 10 м (например, Keck1 и Keck2). Им, тем не менее далеко до Хаббла. Телескоп в основном Американский, хотя кроме NASA в проекте участвует Европейское Космическое агентство (ESA).
О таком телескопе мечтали еще в 40-х годах. Проектировался и строился он в 70-х — 80-х, и после ряда отсрочек, был запущен Шаттлом в апреле 1990 г. Увы, не все оказалось в порядке, но сначала о том, как планировалась эксплуатация Хаббла. Сначала предполагалось спускать телескоп на Землю с помощью Шаттла через каждые 5 лет, чинить, подправлять, совершенствовать, кроме этого, каждые 2.5 года обслуживать на орбите. Часть «железа» телескопа имела срок надежности порядка 2.5 лет. Однако из-за опасения загрязнений и деформаций при подъемах от наземного обслуживания отказались и решили обойтись трехлетним циклом обслуживания на орбите.
Так вот, после запуска у Хаббла оказалось слегка деформированным главное зеркало: на 2 микрона с краю относительно центра. 2 микрона это 4 — 5 длин волн света, т.е. разрешение ухудшается почти на такую же величину. В результате телескоп оказался подслеповатым и лишь умеренно превосходил наземные телескопы в разрешении. В 1993 году при полете Шаттла к Хабблу на телескоп была поставлена корректирующая оптика — все равно, что очки. Эффект превзошел все ожидания: телескоп видел лучше, чем изначально планировалось. Результат можно оценить, взглянув сюда, на снимки ядра одной и той же галактики сделанные до и после ремонта.
Следующие сервисные полеты Шаттла были в 1997 и 1999 годах и тоже оказались очень успешными.
Инструменты Космической обсерватории:
Широкоугольная/планетная камера (WFPC 2)
Ей сделаны почти все потрясающие «пейзажные» снимки. Состоит из трех больших квадратных матриц ПЗС, расположенных углом и одной поменьше но с лучшим разрешением, вставленной в пустой угол. Из-за такой конструкции многие снимки имеют вид выщербленного квадрата.
Двумерный спектрограф (STIS)
Главное преимущество: способен записывать спектр многих объектов одновременно. Диапазон чувствительности — от 115 нм (жесткий ультрафиолет) до 10000 нм (инфракрасная область) — много шире, чем можно получить на Земле. Поле зрения — 50 Х 50 секунд дуги, матрица ПЗС — 1024 Х 1024 пикселей.
Камера ближней инфракрасной области и многообъектный
спектрометр (NICMOS)
Чувствительна в области 0.8 — 2.5 микрона (за пределами видимого диапазона). Треует холода, поэтому работает в дьюаре (лабораторная разновидность термоса) с замороженным (твердым) азотом. Данный дьюар держит холод годами.
Камера для слабых объектов
Сделана Европейским Космическим агентством. Имеет рекордное угловое разрешение: до 0.01 угловых секунды. Использует светоусилительные трубки. Звезда 21 величины должна экспонироваться со светофильтром, так как иначе все засветит. (Однако, этой камерой сделан уникальный снимок ярчайшего объекта: красного сверхгиганта Бетельгейзе , причем звезда разрешена в диск с несимметричным распределением яркости — B.S.)
Управление полетом, съем данных и их первичная обработка осуществляются Центром полетов Годдарда. В течение суток данные передаются в Научный институт Космического телескопа (Space Telescope Science Institute, STScI), STScI отвечает за основную обработку и поддержку данных для использования научным сообществом.
Телескоп Хаббл работает как международная обсерватория. Рассматриваются проекты со всего мира, хотя конкуренция за время наблюдений весьма жесткая: принимается в среднем один из 10 проектов.
www.astronet.ru
(Предположительный вид Плутона)
Задумывались ли вы когда-нибудь, почему космический телескоп Хаббл создает невероятно детализированные снимки галактик, находящихся от нас в миллионах световых лет, но не может сделать достаточно детализированный снимок Плутона и других планет в нашей солнечной системе?
Различие между снимками Плутона и галактики Андромеды
Минимальное расстояние от Плутона до Земли = 4.280.000.000 км (7,500,000,000 км при максимальном отдалении)
И максимальное качество снимков, которое может сделать Хаббл, выглядит вот так:
Слева снимок Хаббла
Справа снимок космического аппарата «Новые Горизонты», который был сделан после 9 летнего полета к Плутону, в 2015 году
. 
Если вы не знаете, что такое «Новые Горизонты», вот короткое видео о миссии этого первооткрывателя —
18 921 056 800 000 000 000 км
скриншот из видео ниже
Посмотрите это короткое видео(откроется в этой же вкладке) чтобы более менее понять масштабы
Прямые ссылки на видео
4K Ultra HD
cdn.spacetelescope.org/archives/videos/ultra_hd/heic1502a.mp4
Full HD
cdn.spacetelescope.org/archives/videos/hd_1080p25_screen/heic1502a.mp4
HD & Apple TV Preview
cdn.spacetelescope.org/archives/videos/hd_and_apple/heic1502a.m4v
К, сожалению, вставить сюда самый детальный снимок Андромеды не получится, его размер 4,3 ГБ (нужно 600 HD дисплеев для того, чтобы отобразить его полностью), но вы можете оценить качество снимка, увеличив и рассмотрев его, вот на этом сайте (Все большие светящиеся шарики на снимке — звезды нашей галактики, а тот триллион маленьких точек, которые видно при приближении — это звезды Андромеды)
Чтобы лучше понять масштабы
И так:
1 световой год wiki = 9 460 528 400 000 км
Свет от Солнца до Земли долетит за
8 минут (а до Плутона в 29-52 раза дольше т.е 4-7 ч)
Свет от Плутона до Земли долетит за
4 часа (при ближайшем сближении с Землей)
А от Андромеды до Земли долетит за
912 500 000 дней (2 500 000 лет)
И того, мы имеем: Плутон, находящийся от нас в 4 световых часах и Галактику Андромеды, находящуюся от нас в 21 900 000 000 световых часах (2 500 000 световых годах или 18 921 056 800 000 000 000 километрах)
Только подумайте — мы видим не галактику Андромеды, а то, что с ней происходило и как она выглядела 2 500 000 лет назад, за этот промежуток времени, пока к нам летел свет от нее, на тех не многих планетах в зоне обитаемости wiki , в этой галактике, могла зародиться жизнь и дойти до определенного эволюционного этапа развития, и возможно несколько из тех видов, могли бы даже развиться до нашего уровня либо превзойти его в десятки раз.
По скромным подсчетам, только в видимой вселенной, должно быть минимум 4.2 — 5.3 триллиона экзо — планет в зоне обитаемости, а это значит, что есть не плохой шанс для поселения жизни на каком — то проценте из этих планет, и эволюционного процесса, достаточного по времени, для того, чтобы эволюционировать в более сложные жизненные формы, правда, вероятность того, что эти жизненные формы будут похожими на людей, очень мала: измените всего один из параметров, например, уровень радиации на планете, и уже эволюционный процессс пойдет с некоторым отличием от наших форм жизни на Земле, а этих параметров миллионы
И даже, если в галактке Андромеды, на какой — нибудь из планет могла зародиться жизнь и эволюционировать хотя бы до нашего уровня, и при условии того, что они уже прослушивают вселенную на радиоволны, впервые они узнают о нашем существовании минимум через 2 499 900 лет, т.к первые радиоволны, содержащие нашу историю и несущие в себе информацию о нашем существовании, были отправленны в космос около 100 лет назад, после создания радио, поэтому вероятность узнать о внеземной жизни крайне мала, если конечно же более развитая цивилизация, все еще не научилась применять эффект мистера Мигеля Алькубьерре wiki и не спешит на поиски экзопланетных цивилизаций. При том, возможности не достаточно, нужно еще будет желание искать нас, что мало вероятно, т.к, если они уже настолько развиты, что имеют возможность управлять пространственно — временным континуумом, будем ли мы для них чем — то интересным, настолько, чтобы у них появилось желание познакомится с нами, чтобы они вдруг захотели пожать руку «самим» людям. Максимум, что они сделают — изучат ответные реакции на среду и определенные факторы и особенности процессов взаимодействия среды на нас, как более глупого вида, как мы это делаем с лабораторными крысами.
«Как часто у вас возникает желание остановиться и начать диалог с червем? Может вы, конечно, и останавливались, чтобы поговорить с ним, но вы ведь не ждали, что он вам ответит?» (с) Нил деГрасс Тайсон — известный астрофизик и популяризатор науки.
Вернемся к теме статьи. Математическое объяснение
Чтобы понять, почему мы видим галактики такими четкими, в отличии от Плутона, нужно понять, что такое угловое разрешение камеры и соотношение дистанции до объекта к его размеру
Угловое рарешение — это способность глаза, телескопа, микроскопа, камеры и тд, распознать детали другого объекта. Угловое разрешение обычно измеряют в угловых секундах
1 градус = 3600 угловых секунд
Луна, к примеру, занимает на нашем небе 1800 угловых секунд т.е 0,5 градуса
Луна
Чтобы всем было понятно о чем речь, рассмотрим Луну для сравнения.
Луна 3476 км в диаметре, среднее расстояние до Земли 384,000 км
Полная луна покрывает 1800 угл сек неба т.е. 0,5 градуса
Зная это, мы можем расчитать, размер объекта, который вы можете увидеть на Луне с Земли своими глазами
Все очень просто: берем диаметр 3476 км, делим его на количество 1800 угл сек, которое Луна покрывает в небе и получаем = 1,93
1,93 это количество км, показывающие насколько велико разрешение 1 угловой секунды (основанной на диаметре и дистанции до Луны)
1,93 умножим на угловое разрешение ваших глаз 60 и получим = 115,8 км
Минимальный объект, который вы сможете увидить своими глазами на Луне, с Земли будет размером
116 км
Удалите Луну дальше от нас, оставив диаметр таким же — она будет покрывать меньше угловых секунд в небе, и вы будете видеть все меньше и меньше деталей по мере отдаления Луны.
Камера Хаббла
Оба снимка — Плутона и галактики, показанные в начале статьи, были сделаны «на широкоугольную камеру 3» (TWС3) Хаббла
Разрешение этой камеры = 0,05 угловых секунд
Основное зеркало Хаббла 2.4 метра диаметром, это значит, что используя формулу лимита Дэйвса wiki мы узнаем, что это будет равным 0.05 угл сек, что гораздо лучше разрешения человеческого глаза (60 против 0.05, — меньше лучше)
Умножая, уже посчитанную величину 1,93, на угловое разрешение Хаббла (0,05) получаем, что Хаббл может увидить объект на Луне размером
100 м (против глаза человека
Плутон
Угловой диаметр Плутона всего лишь 0,115 угл. сек (в ближайшем сближении с Землей) это очень мало, при том что его размер всего лишь 2400 км в диаметре
(2400 км в диаметре) / ( 4.280 млн км) = 0.00000056 (4.280 млн км — это расстояние в ближайшем сближении с Землей, как уже было указано выше в статье)
Это значит, что минимальный объект, который Хаббл сможет рассмотреть на Плутоне, должен быть размером не меньше, чем 1029 км ( 2368 /0,115 = 20,600 км. | 20.600 * 0.05 = 1029 км)
То есть при разрешении телескопа в 0,05 угловых секунды, Плутон будет состоять из 2 пикселей, так как 1029 км — это почти половина размера всей планеты
Разделя соотношение Плутона на угловое разрешение Хаббла 0,05 переведенное в радианы 2.42406841 × 10^-7 получим
0.00000056 / 0.00000024 =2.3 разрешение (пкс)
Галактика Андромеды
(260,000 св. лет в диаметре) / (расстояние до нее 2 млн св. лет) = 0.13 (соотношение диаметра к расстоянию до нас)
1 град = 3600 угл сек (угловых секунд)
В нашем небе она занимает 10 800 угл. сек т.е.3 градуса (Луна занимает 0.5 градуса, т.е Луна на нашем небе в 6 раз меньше Андромеды)
Делаем то же самое, делим вычисленное соотношение на угловое разрешение Хаббла в радианах 2.42406841 × 10^-7
0.13 / 0.00000024 =
541 600 разрешение (пкс)
С Андромедой все ясно, но что если взять более далекую галактику, одну из самых ранних образованных галактик, например галактику EGS-zs8-1, которая в 6550 раз дальше галактики Андромеды
EGS-zs8-1 находится в 13.1 млрд световых годах, от нас (возраст вселенной 13,8 млрд лет)
Это самая далекая дистанция когда — либо измеренная от земли до другой галактики. Дистанцию на таких больших расстояниях измеряют по красному смещению wiki . чем больше его значение, тем дальше находится галактика. У этой галактики, самое большое из когда — либо обнаруженных смещений
Ну вот, этот снимок уже более схож со снимком Плутона, показанного вначале статьи 🙂
Причина того, что Хаббл может показывать настолько более детализированные снимки галактик, в отличии от планет нашей солнечной системы в том, что галактики невероятно огромного размера. И в соотношении их удаленности от нас с их размером, (как показано выше соотношение всего лишь 0,13 против соотношения Плутона = 0.00000056), дают нам возможность делать такие прекрасные снимки, даже таким устаревшим телескопом как Хаббл. Скоро ему на замену, выйдет телескоп Джэймса Вэба, тогда мы сможем увидить галактики в еще большей детализации.
Как мы уже поняли, Андромеда занимает на нашем небе в 6 раз больше «места» (градусов), чем Луна и если бы Андромеда была ярче, мы бы видели ее на нашем небе такой
Прув YouTube на 5:35
Даже, если рассмотреть галактику NGC 5584, находящуюся в 70 млн световых лет от нас, что в 35 раз дальше Андромеды, она все еще будет в
1200 раз детальнее, чем Плутон, т.к, не смотря на ее огромную отдаленность от нас, соотношение диаметра и удаленности больше в
1200 раз, таковых у Плутона ( 0.00069 / 0.00000056 =
Надеюсь хоть не много кому — нибудь помог в понимании того, почему же современные телескопы могут сделать невероятно красивую картинку галактики или туманности (например такую или что-то из этих из ТОП100 Хаббл фото),
но не могут показать достаточно детализированную фотографию Плутона или некоторых других планет нашей солнечной системы.
Напоследок
Что есть интересного посмотреть про космос:
Всем рекомендую посмотреть просто эпические серии «Космос: Пространство и время» Kinopoisk (Продолжение знаменитых серий Карла Сагана)
Посмотреть в HD / fullHD можно на cxz.to или с помощью popcorntime (только на англ)
(не реклама)
Для тех, кто знает англ и кому интересно: ниже, под спойлером, потрясающее видео от NASA о том аппарате — открывателе новых горизонтов, который уже через пол месяца, даст нам возможность впервые увидить нашу 9 «планету» — Плутон (вместо размытой точки на снимке из нескольких серых пикселей, которые мы имеем сейчас)
m.habr.com
В NASA модернизировали телескоп Хаббл, увеличив его предельную дальность в 10 раз
Несмотря на почтенный и даже преклонный для технологического оборудования вроде телескопа 24-летний возраст, специалисты из американского космического агентства NASA продолжают усовершенствовать конструкцию Хаббла. Учёными обнаружен способ увеличить предельную дальность его работы до 10 тыс. световых лет. Для сравнения — ранее измерение расстояния до звёзд имело ограничение в 10 раз меньше — всего 1000 световых лет.
В основе разработанного метода лежит пространственное сканирование вместе с классическим астрономическим параллаксом, что в совокупности увеличивает предельный параметр дальности измерения до обозначенной выше отметки. Принцип измерения методом параллакса, который успешно использовался прежде, заключается в следующем: расстояние орбиты нашей планеты (её диаметр) выступало в качестве основания треугольника, а исследуемое небесное тело — его вершиной. Чтобы измерить расстояние до космического объекта, которое станет доступным при определении сторон образованной геометрической фигуры, необходимо получить данные о величине углов условного «космического треугольника».
К недостатку описанной методики можно было отнести погрешность на сверхбольших расстояниях, что не позволяло изучать космические объекты в тысячи световых лет от нас. Использовав камеру для наблюдений в широком диапазоне волн — Wide Field Camera 3, специалисты NASA получили возможность регистрации звёздных вариаций с невероятно большой точностью. Сама камера оснащена сверхчувствительным к изменению светимости звёздных тел сенсором, а её разрешение составляет 16,8 Мп..
3dnews.ru
zelenyikot
Открытый космос Зеленого кота
Космос ближе, чем кажется
На следующей неделе в космос отправится уникальный телескоп, который сможет «пересчитать» около миллиарда звезд вокруг Земли.
Сколько звезд на небе? Этот вопрос, наверное, волновал человечество с тех времен когда оно научилось считать. Невооруженным глазом с Земли можно увидеть около 5-6 тыс. звезд. Если забраться повыше в горы – то чуть больше. Если взять телескоп, то возможности значительно увеличатся, но предел все равно найдется.
На сегодня каталогизировано около 2,5 млн. звезд. Конечно, это число не соответствует количеству звезд даже в нашем рукаве галактики, что уж там говорить о Вселенной. Об остальных числах мы знаем только в теории, на основе экстраполяции и математических моделей.
В 2000 году Европейское космическое агентство решило подойти к вопросу на современном уровне техники. Эта идея легла в основу научной миссии Gaia, которая потребовала 13 лет на разработку и обошлась более чем 600 млн. евро.
Gaia должна решить несколько научных задач:
1) Определить местоположение одного миллиарда звезд яркостью вплоть до +20-й звездной величины. Эта яркость в 400 тыс. раз слабее чем способен различить человеческий глаз.
2) Определить спектр и провести фотометрию этих звезд. Таким образом получится установить к какому типу звезд относятся наблюдаемые объекты, и, если повезет, найти возле них экзопланеты.
3) Измерить скорость перемещения звезд и крупных галактических структур в нашей «половине» Галактики.
4) Построить трехмерную карту нашей части Галактики.
Телескоп будет запущен в точку L2 системы Солнце-Земля – туда, где сила притяжения Земли и Солнца компенсируется центробежной силой летящего аппарата.
Там он будет двигаться по особой орбите, которую называют «орбитой Лиссажу».
Предполагается, что за время своего пятилетнего функционирования Gaia произведет 70 полных съемок всего небосвода. Это позволит картографировать расположение звезд, определить расстояние до них, оценить направление и скорость их движения. Подобное будет достигнуто при помощи эффекта параллакса.
Телескоп посмотрит на нашу галактику с двух точек, подобно тому как мы смотрим двумя глазами, благодаря чему видим объемное изображение и можем ориентироваться в пространстве. Для Gaia такими «глазами» станет съемка из двух положений, разнесенных на противоположные стороны орбиты.
Космический телескоп Gaia по форме напоминает бочку, размером с автобус, но его конструкция отличается от, к примеру, Hubble, который тоже имеет цилиндрическую форму. Фактически Gaia — это два телескопа, которые смотрят по сторонам под углом 102 градуса, а внутри устроены как перископ. Система зеркал, проецирует свет звезд от двух телескопов на одну фотоматрицу.
Выдающиеся возможности Gaia, во многом объясняются устройством ПЗС-матрицы, которая создает изображения. Этот космический телескоп — самый большой фотоаппарат, за пределами Земли. Его разрешение составляет 938 мегапикселей, а физический размер матрицы: 1 метр на 50 см. Предыдущий рекордсмен — охотник за экзопланетами Kepler имеет разрешение в 95 мегапикселей.
Возможность одновременного приема изображений сразу с двух телескопов, реализована не только за счет размеров матрицы, но и ее строения и программной обработки сигналов. Ученые решили, что тьма, разделяющая звезды, не должна занимать лишнее место на матрице и решили проецировать свет сразу с двух сторон, увеличивая, тем самым, вдвое количество работающих пикселей, на один момент времени.
Чтобы не запутаться в том откуда пришел сигнал, а так же, для реализации других научных целей, ПЗС-матрица разделена на несколько активных участков, у каждого из которых есть своя функция.
За счет вращения телескопа, проецируемое изображение движется слева направо (если смотреть на изображенную схему. На видео — наоборот). Первым делом свет попадает на две полоски элементов (слева светло-синие на схеме), каждая из которых принимает данные от одного телескопа. Благодаря ним и выстраивается звездная карта. В момент фиксации первой планкой фотоэлементов, каждой звезде выделяется собственное «окно» на матрице, которое следует вместе с движением света звезды. Благодаря такой технологии процессор не путает откуда какая звезда светит.
Во время наблюдения звезды на самой широкой главной части матрицы (голубая на схеме) производится фотометрия, т.е. измеряется степень светимости звезды и некоторые внутренние процессы, которые влияют на изменение яркости. Именно в этот момент есть вероятность зафиксировать прохождение планеты: т.н. транзитный метод. Единичного наблюдения будет мало, но когда подведут итоги 70 осмотров, тогда можно будет делать более уверенные выводы.
Предполагается, что Gaia сможет найти более 10 тыс. экзопланет, что примерно в три раза больше чем у Kepler.
Темно-синяя и красная полоски сенсоров произведут спектрометрические исследования на длине волн синего и красного цвета. Так мы узнаем больше о химическом составе звезд, их температуре и возрасте.
Группа сенсоров, обозначенная зеленым, предназначается для исследований методом допплеровской спектроскопии или радиальных скоростей. За счет определения красного смещения, метод позволит определить отклонения звезды, вызванные воздействием планеты, вращающейся на орбите.
Четыре сенсора предназначены для настройки и калибровки телескопа.
Очевидно, что для таких наблюдений требуется высочайшая точность в стабилизации на орбите и в температуре. Оптические сенсоры размещаются на пластине из карбида кремния, который практически не меняет своего объема независимо от нагрева или охлаждения.
Сам телескоп защищается от солнечного света щитом, диаметром 10,5 метра. Это позволит снизить температуру на матрице и зеркалах до -110 градусов Цельсия. Такой холод снижает шумы матрицы, а значит повышает качество получаемых данных.
Gaia ежедневно будет создавать 50 Гб данных, которые будут передаваться со скоростью 10 Мбит/с антенной Х-диапазона.
По результатм этого амбициозного проекта, мы не просто пересчитаем все окрестные звезды, но и сможем, наконец, детально представить, как выглядит галактика Млечный путь и создать ее трехмерную модель.
Полетит Gaia 19 декабря 2013 г. с космодрома Куру во Французской Гвиане, на ракете-носителе «Союз» с разгонным блоком «Фрегат».
zelenyikot.livejournal.com
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 54 1.3-метровых сегментов или 36 1.7-метровых сегментов. Для сравнения у телескопа Вебб их 18 штук размером по 1.3 метров:
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.
Размещение 12-метрового варианта телескопа (54-сегмента зеркала по 1.3-метра) на РН “Тяжелая 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:
Технические требования к коронографу:
Кроме того в случае меньшего зеркала резко снижаются возможности телескопа для целей космологии:
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:
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.
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:
engineering-ru.livejournal.com