Daugelis iš mūsų yra patyrę taršos, rūko ar debesų nusivylimą, paversdami žvaigždžių žiovavimo naktį pražūties pratimu. Netgi orbitoje teleskopai negali per gerai pamatyti dulkes, skleidžiančias vidinę Saulės sistemą. Tačiau NASA mokslininkų komanda sugalvojo, kaip astronomiją iškelti iš šio kosminio rūko.
Venera, Žemė ir Marsas visą orbitą skrieja dulkių debesyje, kurį sukėlė kometos ir atsitiktiniai susidūrimai tarp asteroidų. Šis vadinamasis zodiako debesis yra labiausiai saulės spinduliuojantis Saulės sistemos bruožas ir gali būti tūkstantį kartų šviesesnis nei objektai, į kuriuos nukreipia astronomai. Šviesa veikia orbitos stebėjimus taip pat, kaip ir mėnulio mėnulio šviesa veikia žemės paviršiaus stebėjimus. Zodiako debesis yra toks ryškus, kad jis trukdė kiekvienai NASA kada nors pradėtai infraraudonųjų, optinių ir ultravioletinių spindulių astronominio stebėjimo misijai.
„Paprasčiau tariant, kosminių astronomų dar niekada nebuvo naktis“, - sakė Matthew Greenhouse, NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelt mieste, MD, astrofizikas. Šviesa iš debesies yra didžiausia Žemės orbitos plokštumoje - toje pačioje plokštumoje, kurioje veikia kiekvienas kosminis teleskopas.
Taigi kaip NASA planuoja atsitraukti nuo debesies? Pakreipdami būsimų teleskopų orbitas. Šis pritaikymas leistų erdvėlaiviams praleisti didelę kiekvienos orbitos dalį virš ir po storiausiomis dulkėmis, suteikiant aiškų vaizdą apie erdvėje esančius objektus.
„Tiesiog padėję kosminį teleskopą ant šių pasvirusių orbitų, galime pagerinti jo jautrumą dvigubai artimojo ultravioletinio spindulio ir 13 kartų infraraudonųjų spindulių srityje“, - aiškino Šiltnamis. „Tai mokslo proveržis, visiškai nedidinant teleskopo veidrodžio.“
NASA Glenn tyrimų centre Cleveland mieste, OH, šiltnamis bendradarbiavo su Scottu Bensonu ir kosminės erdvės sistemų modeliavimo ir parametrų įvertinimo (COMPASS) tyrėjų komanda. Jie tiria misijas, kad būtų galima pateikti teleskopą į tokio tipo kampinę plokštumą - papildomą zodiako orbitą - naudojant naujus saulės kolektorių, elektrinių variklių ir pigesnių, brangių paleidimo raketų pokyčius.
Jie sukūrė koncepcijos įrodymo misiją, pavadintą „Extra-Zodiacal Explorer“ (EZE), 1 500 svarų EX klasės observatoriją. EZE paleis „SpaceX Falcon 9“ raketą. Galinga nauja saulės elektrinė pavara, kaip viršutinė jo pakopos dalis, nukreiptų erdvėlaivį į sunkio jėgos manevrą, einantį pro Žemę ar Marsą - skraidyklę, kuri nukreiptų misiją į orbitą, pakreiptą net 30 laipsnių į Žemę.
NASA evoliucinis ksenono variklis yra patobulintas jonų pavaros tipas. Jis veikia pašalindamas elektronus iš ksenono dujų atomų ir pagreitindamas įkrautus jonus per elektrinį lauką, kad būtų sukurta trauka. Nors šių tipų varikliai bet kuriuo metu sukuria daug mažesnę trauką nei tradicinės cheminės raketos, jie yra daug efektyvesni degalams ir gali veikti ilgus metus.
Du iš šių pažangių variklių, kurie gauna energiją iš borto saulės kolektorių, bus įrengti viršutinėje EZE pakopoje. Jie šauks į planetinį skraidymo aparatą, kad nusiųstų erdvėlaivį, kuris jį pakels į papildomą zodiako orbitą. „Mes daugiau nei 40 000 valandų bandėme ant žemės vieną„ NEXT “stūmoklį. Tai daugiau nei du kartus per visą jo eksploatavimo laiką, reikalingą EZE erdvėlaiviui pristatyti į jo papildomą Zodiako orbitą“, - aiškino Bensonas. „Tai yra brandi technologija, kuri įgalins daug ekonomiškesnes kosmoso misijas tiek astrofizikos, tiek planetų mokslo disciplinose“.
Jei ši koncepcijos misija pavyks, pasak komandos, tai bus geriausias observatorijos pasirodymas NASA programos „Explorer“ istorijoje. Tai taip pat bus žaidimų keitiklis. Kaip paaiškino „Greenhouse“, „tai suteiks papildomų zodiako orbitų bet kuriam astronomui, siūlančiam NASA„ Explorer “programą. Tai įgalins precedento neturinčius mokslo pajėgumus astrofizikos tyrinėtojams “.
Šaltinis: NASA.
