NASA galvoja apie keletą gana pažangių koncepcijų, kai kalbama apie naujos kartos kosminius teleskopus. Tai apima Tranzitinis „Exoplanet“ tyrimo palydovas (TESS), neseniai patekusį į kosmosą, taip pat Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST) (planuojama atidaryti 2020 m.) Ir Plačiajuostis infraraudonųjų spindulių teleskopas (WFIRST), kuris vis dar tobulinamas.
Be šių, NASA taip pat nustatė kelis perspektyvius pasiūlymus, susijusius su 2020 m. Astrofizikos dešimtmečio tyrimu. Bet galbūt pati ambicingiausia idėja yra kosminio teleskopo, sudaryto iš modulių, kurie galėtų patys susidėti, idėja. Ši koncepcija neseniai buvo pasirinkta I etapo plėtrai kaip 2018 m. NASA novatoriškų pažangių koncepcijų (NIAC) dalis.
Šios idėjos komandai vadovauja Dmitrijus Savransky, Kornelio universiteto mechanikos ir kosmoso inžinerijos docentas. Kartu su 15 kolegų iš visų JAV „Savransky“ sukūrė ~ 30 metrų (100 pėdų) modulinio kosminio teleskopo su adaptyvia optika koncepciją. Tačiau tikrasis kickeris yra tai, kad jį sudarytų modulių spiečius, kurie surinktų save autonomiškai.
Prof. Savransky puikiai išmano kosminius teleskopus ir egzoplanetų medžioklę, padėdamas integruoti ir išbandyti „Gemini Planet Imager“ - instrumentą, esantį Pietų Gemini teleskopu Čilėje. Jis taip pat dalyvavo planuojant „Gemini Planet Imager Exoplanet Survey“, kuris 2015 m. Atrado Jupiterį primenančią planetą, skriejančią aplink 51 Eridaną (51 Eridani b).
Tačiau žvelgdamas į ateitį, prof. Savransky mano, kad savarankiškas surinkimas yra būdas sukurti super teleskopą. Kai jis ir jo komanda aprašė teleskopą savo pasiūlyme:
„Visa teleskopo konstrukcija, įskaitant pirminius ir antrinius veidrodžius, antrinę atraminę konstrukciją ir plokštuminį saulės skydelį, bus pagaminta iš vieno masiškai pagaminto erdvėlaivio modulio. Kiekvienas modulis bus sudarytas iš šešiakampio ~ 1 m skersmens erdvėlaivio, kurio viršuje yra aktyvus veidrodžio mazgas nuo krašto iki krašto. “
Šie moduliai būtų paleidžiami atskirai, o tada nukeliautų į Saulės ir Žemės L2 tašką naudodamiesi išskleidžiamomis saulės burėmis. Kai tik moduliai susiburs ir surinks patys, šios burės taps plokštuminiu teleskopo skydu nuo saulės, nereikalaujant žmogaus ar robotų pagalbos. Nors tai gali atrodyti radikaliai pažengusi, ji tikrai atitinka tai, ko ieško NIAC.
„Štai kas yra NIAC programa“, - sakė dr. Savransky naujausiame interviu „Cornell Chronicle“. „Jūs pateikiate šias šiek tiek beprotiškai skambančias idėjas, bet paskui bandykite paremti jas keliais pradiniais skaičiavimais. Tada tai yra devynių mėnesių projektas, į kurį bandai atsakyti į pagrįstumo klausimus.“
Kaip dalis 2018 m. NAIC I etapo apdovanojimų, kurie buvo paskelbti kovo 30 d., Komandai per devynis mėnesius buvo skirta 125 000 USD už šių tyrimų vykdymą. Jei jie bus sėkmingi, komanda galės kreiptis dėl II etapo apdovanojimo. Kaip nurodė Kornelio mechaninės ir kosminės inžinerijos docentas Masonas Peckas ir buvęs NASA vyriausiasis technologijų pareigūnas, Savransky eina teisingu keliu su savo NIAC pasiūlymu:
„Kai autonominiai erdvėlaiviai tampa vis dažnesni ir, tobulėdami, kaip mes statome labai mažus erdvėlaivius, yra labai prasminga kelti Savransky klausimą: ar įmanoma pastatyti kosminį teleskopą, kuris mato toliau ir geriau, naudojant tik nebrangūs maži komponentai, kurie patys susirenka į orbitą? “
Tikslinė šios koncepcijos misija yra didelis ultravioletinių / optinių / infraraudonųjų spindulių tyriklis (LUVOIR) - pasiūlymas, kuris šiuo metu tiriamas kaip NASA 2020 m. Dešimtmečio tyrimo dalis. Kaip viena iš dviejų NASA Goddardo kosminių skrydžių centro nagrinėjamų sąvokų, šiai misijos koncepcijai reikia kosminio teleskopo su masyviu segmentiniu pirminiu veidrodžiu, kurio skersmuo yra apie 15 metrų (49 pėdos).
Panašiai kaip JWST, „LUVOIR“ veidrodis būtų sudarytas iš reguliuojamų segmentų, kurie atsiskleistų, kai jis bus paleistas į kosmosą. Pavaros ir varikliai aktyviai sureguliuos ir suderins šiuos segmentus, kad būtų pasiektas tobulas fokusavimas ir užfiksuota šviesa iš silpnų ir tolimų objektų. Pagrindinis šios misijos tikslas būtų atrasti naujas egzoplanetas ir išanalizuoti jau atrastų šviesų atmosferą.
Kaip savo pasiūlyme nurodė Savransky ir jo kolegos, jų koncepcija tiesiogiai atitinka NASA mokslo priemonių, observatorijų ir jutiklių sistemų bei robotikos ir autonominių sistemų NASA technologinių planų prioritetus. Jie taip pat teigia, kad architektūra yra patikima priemonė sukonstruoti milžinišką kosminį teleskopą, o tai nebūtų įmanoma ankstesnėms teleskopų kartoms kaip Hablas ir JWST.
„Jamesas Webbas bus didžiausia astrofizikos observatorija, kokią mes kada nors esame įdėję į kosmosą, ir tai yra be galo sunku“, - sakė jis. „Taigi, einant masteliu iki 10 ar 12 metrų ar potencialiai net 30 metrų, atrodo, beveik neįmanoma įsivaizduoti, kaip jūs statysite tuos teleskopus taip, kaip mes juos statėme“.
Gavusi I etapo apdovanojimą, komanda planuoja atlikti išsamius modeliavimo pavyzdžius, kaip moduliai skris per kosmosą ir susitiks vienas su kitu, kad nustatytų, kokio dydžio turi būti saulės burės. Jie taip pat planuoja atlikti veidrodinio mazgo analizę, kad patikrintų, ar surinkti moduliai gali pasiekti reikiamą paviršiaus pavidalą.
Kaip nurodė Peckas, jei pavyks, dr. Savransky pasiūlymas galėtų būti žaidimo keitiklis:
„Jei profesorius Savransky įrodys, kad iš mažų gabalėlių galima sukurti didelį kosminį teleskopą, jis pakeis, kaip mes tyrinėjame kosmosą. Mes galėsime sau leisti pamatyti toliau ir geriau nei bet kada anksčiau - galbūt net iki ekstrasolos planetos paviršiaus. “
Birželio 5 ir 6 dienomis NASA taip pat ves NIAC orientacinį susitikimą Vašingtone, kur visi I etapo nugalėtojai turės galimybę susitikti ir aptarti savo idėjas. Kiti pasiūlymai, kuriems buvo suteiktas I etapo apdovanojimas, apima formos keitimo robotus Titanui tyrinėti, lengvus aerodinaminius jutiklius, skirtus tyrinėti Veneros atmosferą, plačiabriaunius spiečių robotus, tyrinėjančius Marsą, naują spindulių varymo formą tarpžvaigždinėms misijoms (panašią į „Breakthrough Starshot“). , robotas vandenyje su garais, skirtas vandenynų pasauliams, ir savarankiškai dauginanti buveinė iš grybelio.
Čia galite perskaityti daugiau apie šias sąvokas, taip pat tas, kurios buvo apdovanotos II etapo apdovanojimais.
