Space telescope “Hubble” er at arbejde til gavn for videnskaben i de sidste mere end 28 år, udvide horisonten for vores forståelse af Universet og opdage nye exoplaneter, hvoraf nogle kan være beboet. For at teste dette, kan vi ikke endnu, men i fremtiden vil vi have en sådan mulighed. Telescope “James Webb” (JWST), der skal afløse Hubble, alle vil ikke gå ind i rummet. Projektet er mere avanceret teleskop, NASA WFIRST, som skal gå ind i rummet i midten af 2020-erne var næsten aflyst, men accepteret på det tidspunkt budgettet har bevaret støtte fra programmet. Men i udvikling, at der er andre teleskoper, der vil være i stand til at udkonkurrere og “James Webb” og WFIRST.
Telescope “James Webb” i det sterile workshop Forsamling Space center-NASA ‘ s Johnson i Houston (USA)
Husk på, at lanceringen af den langmodighed “James Webb” er igen blevet udsat. Nu i maj 2020. Nu ingeniører udføre test og prøver at løse problemet. Og problemet, det er nødvendigt at fortælle direkte, nå ud i det absurde. Tja, hvad skal man sige, hvis en af de sidste briefing om status for den Forsamling, der har hørt ordene “det regnede møtrikker og bolte”? Projektet har allerede investeret mere end $ 8 milliarder. Må ikke blive overrasket, hvis i 2020, vil budgettet ikke stige endnu et par milliarder.
Bred vifte infrarøde teleskop (WFIRST). Behov 100 gange overstiger den kapacitet af Hubble (har 100 gange bredere betragtningsvinkel) og lover at tackle cutting-edge spørgsmål i kosmologi og studere exoplaneter. Dens coronagraph vil observere exoplaneter direkte og studere dens atmosfære. Hvis alt går efter planen, og lanceringen vil ikke bære (i det lidt svært at tro), teleskop ud i rummet, et sted i midten af 2020-erne.
Men i dag er vi ikke interesseret i disse teleskoper. I dag ser vi længere ud i fremtiden og analysere teleskoper, der er planlagt (mindst ønsker) at køre et eller andet sted i 2030-erne, der er, efter teleskoper af den nye generation, der er nævnt ovenfor.
HabEx
Det første teleskop, som er værd at være opmærksom på, er HabEx (Beboelig Exoplanet Imaging Mission, “Mission til at søge efter beboelige exoplaneter”). Dette space Observatory, i teorien, være i stand til at gennemføre en direkte undersøgelse af exoplaneter, der kredser om andre stjerner. Dens formål ville være en bred vifte af planeter, der spænder fra varme jupiterlignende exoplaneter at “supertelly”. Den vigtigste opgave vil være at finde en jord-lignende planeter og studere deres atmosfærer.
Forskning verdener vil blive foretaget gennem en analyse af lyset bølger, en funktion, der kan tale om den planet den ene eller anden måde biosphere
For at observere planeter HabEx vil har brug for nogle måde at blokere lyset af stjerner, der kan ses mindre lysstærke planeter, der ligger omkring dem. Dette kan gøres på to måder.
For det første brug for en coronagraph, som er et stort kunstigt blokerer skærmen er monteret inde i teleskopet og lukke det fra den stråler af star light. I dette tilfælde, de resterende lyset kan reflekteres fra andre genstande, der befinder sig i nærheden af stjernen og kan blive fanget af en særlig detektor. Tilstedeværelsen af teleskopets spejle med variabel refleksion overflade og den efterfølgende finjustering vil give dig mulighed for at se, hvem der er stjernen af planeten.
Et eksempel på brug af coronagraph installeres på VLT-teleskop af det Europæiske syd Observatorium, kan ses nedenfor. Den Centrale stjerne er en dobbelt-stjerne-system HR 4796A i Centaurus er skjult, så du kan se omkring hende en protoplanetariske disk.
Og det er nok en af de fedeste billeder i hele historien om astronomi. Ved hjælp af en af de teleskoper, Keck Observatory (Hawaii) var i stand til at fange fire planeter på størrelse med Jupiter, der kredser om den unge stjerne HR 8799 prik i stjernebilledet Pegasus. Billedet er skabt på baggrund af billeder taget på forskellige tidspunkter af observationer. Men det ser ikke mindre imponerende.
Den anden metode ville være at bruge en separat Starshade rumfartøjer i form af en solsikke, som vil flyve titusinder af kilometer fra teleskopet, og derefter åbne op og blokere for lyset fra stjernen af interesse, så overvågningen af eksisterende planeter omkring det. Design funktion af Starshade giver dig mulighed for at skabe en meget mørk skygge, der giver det bedste overblik over genstand for interesse.
Den kunstneriske repræsentation af prototypen Starshade – en kæmpe struktur, designet til at blokere den lyse lys fra stjernerne og efterfølgende observationer ved hjælp af teleskoper for tæt på deres planeter
En anden facilitet i Starshade er, at enheden i teorien kan være anvendt med næsten enhver space Observatory.
I øjeblikket er den mest effektiv og billig metode til at opdage nye ekzoplanet er en transit søg metode eller metode til beregning af radiære hastigheder. Dog, takket være disse teleskoper, HabEx planeter bliver det muligt at observere direkte.
I tillæg til sin vigtigste opgave at finde og studere exoplaneter, HabEx vil blive engageret og spørgsmål i astrofysik, for eksempel, ser lyset fra det tidlige Univers, eller studere den kemiske sammensætning af store stjerner, før og efter deres sammenbrud i en supernova.
Lynx
Den næste teleskop er Lynx – x-ray telescope NASA den nye generation. Overraskende navnet på den enhed, der er ikke en forkortelse. Det er opkaldt efter en kat – lynx (engelsk “lynx”). I mange kulturer er det dyr, der anses for at være lynx med den overnaturlige evne til at se den sande natur.
X-stråler er i den fjerneste ende af det elektromagnetiske spektrum (ligger mellem ultraviolet stråling og gamma-stråling) og blokeret af jordens atmosfære. Derfor, for at se dem, havde brug for et teleskop, der er placeret i rummet. I det øjeblik flagskib x-ray telescope er et Rum, x-ray Observatory Chandra NASA. Det Europæiske rum Agentur er ved at lancere i 2028 din x-ray telescope ATHENA.
Begrebet x-ray telescope Lynx
Det er planen, at Lossen vil arbejde som en partner til telescope “James Webb”, lige på kanten af det synlige Univers, afslører hemmeligheder af fremkomsten af den første supertunge sorte huller, og hjælpe med at lave et billede af karakteren af deres dannelse, og fusionerende over tid. Han vil også være i stand til at observere den udledning, der kommer fra varme gas i begyndelsen af kosmisk netværk, indsamle data om, hvordan de blev dannet, hvor de første stjerner og galakser.
Så Lynx vil blive brugt til at studere objekter, der var involveret i Chandra, XMM-Newton, og andre x-ray teleskoper: af pulsarer, sorte huller, der er blevet undersøgt, supernovaer, sorte huller og meget mere. Selv almindelige stjerner, der kan skabe opblussen af x-ray stråling, og dermed bliver de genstand for undersøgelse.
Den vigtigste del af Universet, der er koncentreret i skyer af gas, der er opvarmet til en million grader Kelvin. Og hvis vi ønsker at se Universet, som det virkelig er, vi har brug for at overvåge x-ray bølgelængdeområde.
X-ray teleskoper, der adskiller sig fra rumbaserede observatorier såsom Hubble space telescope, der opererer i det synlige bølgelængdeområde. Her kan du ikke bruge et almindeligt spejl, som vil ramme x-stråler. I stedet fokuserer de stråler, er det nødvendigt at anvende afgræsning forekomsten spejl, der giver dig mulighed for at omdirigere dem, der falder ind fotoner i detektoren.
Kunstnerisk repræsentation af Rum x-ray Observatory “Chandra”. I øjeblikket er det mest følsomme x-ray telescope
Ved brug af tre-meter ydre spejl Lynx vil være 50-100 gange mere følsomme, vil modtage 16 gange mere vinkel og være i stand til at fange fotoner 800 gange hurtigere end Chandra.
Oprindelse Space Telescope
Dernæst kommer Oprindelse Space Telescope, eller simpelthen OST. En slags “James Webb på steroider”, som skal erstatte den telescope “Spitzer”. “James Webb” er en 6,5 meter spejl, men med et 9.1-meter spejl følsomheden af teleskopet Space Telescope Oprindelse skulle være 30 gange større end den følsomhed “James Webb”. Det er planlagt, at enheden vil fungere i den infrarøde bølgelængdeområde, og til at overholde de mest interessante objekter i Universet.
Kunstnerisk fremstilling af teleskopet Space Telescope Oprindelse (OST)
Teleskopet er ikke kun store, men også meget koldt. Rumorganisation NASA har formået at køle telescope “Spitzer” til en temperatur på 5 Kelvin. Det er kun 5 grader Celsius over absolut nul og en smule varmere end temperaturen af den baggrundsstråling i Universet. Takket være en speciel køling system ingeniører plan OST køling til 4 Kelvin. Forskellen lyder små, men fra et teknisk synspunkt er det en meget vanskelig opgave.
I stedet for at køle enheden med flydende helium, som var gjort med teleskopet “Spitzer”, hver detalje af baggrunden Space Telescope skal være afkølet i etaper, startende med spejle, håndvaske og slutter med kriokamera der er oprettet rundt omkring i de instrumenter, der er sig selv.
Med et stort koldt infrarøde teleskop planlagte undersøgelse af de processer i dannelsen af galakser, stjerner og planeter, og den søgen efter vand og udledningen af drivhusgasser i den atmosfære af exoplaneter og undersøgelsen af interstellart støv.
De tre ovennævnte projekter er at fremme videnskaben om astronomi fremad og øge vores viden om Universet. Men den største og fedeste projekt, der venter på dig nedenunder.
LUVOIR
Telescope “James Webb” vil være et meget kraftfuldt værktøj. Men arbejdet apparat er i det infrarøde bølgelængdeområde, for at følge op på den kolde objekter og fænomener i Universet, som red shift af de første galakser eller nyligt dannelse af planetsystemer. Oprindelse teleskop Space Telescope har til formål at blive en mere avanceret version af teleskopet “James Webb”.
Teleskop LUVOIR (Store UV-Optisk IR Surveyor), til gengæld vil være den egentlige efterfølger af Hubble. Denne enorme enhed vil være i stand til at se i synligt lys, ultraviolet lys og nær infrarøde spektrum.
Kunstneriske koncept af teleskopet LUVOIR
I udviklingen er to konceptuelt design til teleskopet. I henhold til den første, apparater vil være udstyret med en folde-8-fods spejl og sat i kredsløb ved hjælp af en raket-tunge klasse køretøj, Falcon Heavy. Ifølge et andet begreb, teleskopet vil blive udstyret med et spejl med en diameter på 16 m (til sammenligning diameter spejl af Hubble, er kun 2,6 meter), hvilket er 50% mere end det største jordbaserede teleskop af samme klasse. I det andet tilfælde er det planlagt at starte med hjælp af transportøren Space Launch rocket System. Hvilken version vil i sidste ende vælger, vil afhænge af transportøren raketter til at blive brugt i 2030.
Enheden vil få bred vinkel udsigt og vil være udstyret med en bred vifte af forskellige værktøjer og filtre, der kan astronomer bruger til at overvåge noget. For eksempel, at teleskopet vil være udstyret med en coronagraph, som blev nævnt ovenfor, er derfor enheden vil være i stand til at observere planeter, “muting” – lampe af deres hjem stjerner. Tilstedeværelsen af spektrografen, der vil tillade ham at analysere den kemiske sammensætning af den atmosfære af exoplaneter.
LUVOIR er at blive en stor universel værktøj designet til store opdagelser inden for astrophysics and planetary science. Blandt dens potentiale: direkte observation af exoplaneter og søge efter biosignature. Teleskopet vil være i stand til at søge de planet for de forskellige klasser, der spænder fra varme jupiterlignende exoplaneter at “supersense”. Hertil kommer, at LUVOIR vil gøre det muligt for observation af objekter i solsystemet til et helt andet niveau.
Enceladus, som det så “Hubble” (til venstre) og som det vil være LUVOIR (til højre)
Hvis du ønsker det, kan vi se ind i ethvert hjørne af Universet, udvide horisonter af dens tilsyneladende størrelsesklasse, samt at undersøge, meget mindre objekter, som ikke var i stand til at se “Hubble”. Hjælp LUVOIR forskning vil blive udført den første galakser og stjerner, og beregninger af fordelingen af mørkt stof i Universet.
Forskere er stadig ikke i stand til fuldt ud at forstå, hvad der sker, når en stjerne gevinster nok masse til at antænde. LUVOIR vil være i stand til at se i den retning, zvezdoobrazovaniya regioner til at overveje gas og støv af de tidligste tidspunkt af fødslen af nye stjerner og planeter, at de vil være omgivet.
Drømme og virkelighed
Ovenstående enheder, har givet næring til din entusiasme for fremtiden for astronomi? Må ikke travlt med at glæde sig. Den triste nyhed er, at der præsenteres i dagens artikel rumteleskoper har stort set ingen chance for, at en dag bliver vores øjne, ser det fjerne grænser af rummet horisont.
I begyndelsen af denne måned, rumorganisation NASA har meddelt, at det agter at begrænse appetit af planlæggere af de projekter om etablering af nye rum-teleskoper og reducerer budgetter razrabotkoj til 3-5 milliarder dollars. Op til dette punkt ingeniører har ikke engang tænkt på nogen form for anbefalinger, planer for budgettet og andre bureaukratiske ting, de bare designet nye enheder, der vil være i stand til at bringe videnskaben til et nyt niveau.
Budgettet for det samme teleskoper HabEx, Lynx og OST skøn let kan krydse de bar på $ 5 milliarder. Og om samme LUVOIR bliver nødt til at glemme, at omkostningerne ved dets skabelse kan nemt passere mærket af 20 milliarder dollars.
På trods af det faktum, at den AMERIKANSKE Kongres har insisteret på, at NASA har modtaget flere midler til udvikling, selv rumorganisation besluttet, hvordan at begrænse deres lyster og lyster dens samarbejdspartnere. Og når man tænker på, hvor meget over budget resulterede i oprettelsen af en avanceret space telescope “James Webb”, og hvordan han klarede sig nu, bliver det helt klart, hvorfor NASA besluttede at tage dette skridt.
Projektet udvikling “James Webb” blev anslået til mellem 1,6 og 3,5 milliarder dollars. I henhold til dette budget enhed er planlagt til at starte i perioden fra 2007 til 2011. I øjeblikket lanceringen er planlagt til tidligst i maj 2020. Udviklingen budget i henhold til estimering af Kongressen er allerede på 8,8 milliarder dollars, og efter 2 år kan stige til 10. Det ville være en fejltagelse at tro, at kun vi kan “skære” i budgettet. Men, det er ikke så slemt. Det største problem er, hvor uansvarlige de vigtigste entreprenører involveret i Montering af apparatet.
Den sidste vibrations test, enginører har fundet ud af, at teleskopet spilde skruer og skiver. I det øjeblik, vi er ikke tale om at opbygge en kommode fra IKEA, hvor der i dette tilfælde kunne vi blot sige: “det vil gøre”. Vi taler om teleskopet, for næsten $ 9 milliarder.
Finansielle appetit vokser ikke kun blandt skaberne af space telescope “James Webb”. Når den oprindelige skøn over $ 2 milliarder, den nuværende anslåede omkostninger ved at udvikle teleskopet WFIRST er allerede $ 3,9 milliarder.
Enkel, håber forskerne, at disse enheder er i sidste ende vil blive lanceret i kredsløb. Om dette vil ske, indtil midten af 2030-erne, som oprindelig planlagt i de programmer? Vi har brug for et mirakel. På dette mirakel og fortsat at have tillid til forskere, der mener, at disse køretøjer vil være i stand til at gøre nye vigtige opdagelser inden for astronomi.
Fremtidige rumteleskoper: hvad der venter os efter “James Webb” og WFIRST?
Nikolai Khizhnyak