ПопулярноеРедакцияСвежееЛучшее
Итоги года

Космические телескопы ближайшего будущего: От «Джеймса Уэбба» до LIFE. Часть 2

1

Статья является продолжением и перед прочтением рекомендуется прочитать первую часть. В первой части цикла статей мы рассмотрели будущие телескопы, начиная от Джэймса Уэбба и заканчивая Starshade, а сегодня рассмотрим другие интересные проекты, начиная с PLATO и заканчивая Nano-JASMINE .

PLATO (Европа)

PLAnetary Transits and Oscillations of stars (или сокращённо PLATO) – космический телескоп, который был выбран ESA в качестве проекта для реализации. Эта обсерватория включает в себя 34 отдельных телескопа и камеры, каждая из которых состоит из четырех ПЗС-матриц с разрешением в 4500×4500 пикселей. Она будет сканировать до миллиона звёзд в поисках обитаемых планет и спутников с достаточной детализацией, чтобы изучить их атмосферу с признаками жизни. В ходе работы, находясь на точке Лагранжа, миссия телескопа состоит из следующих целей:

  • Найти и охарактеризовать большое количество землеподобных тел, с точностью определения массы планеты до 10%, планетарного радиуса до 2%, и звездного возраста до 10%.
  • Обнаружение миров земного типа, схожих по размеру с Землей, в обитаемой зоне
  • Обнаружение обитаемых «суперземель» в обитаемых зонах вокруг звёзд солнечного типа
  • Измерение колебаний у звёзд, у которых есть экзопланеты
  • Измерение колебаний классических звёздных пульсаров

PLATO будет использовать данные космического телескопа Gaia, который начал свою работу в 2013 году и предоставил множество интересных результатов для последующих наблюдений.

Эта миссия будет отличается от подобных тем, что она изучит сравнительно яркие звезды (яркостью от 8 до 11 звёздной величины), облегчая таким образом подтверждение своих открытий с помощью метода доплеровской спектроскопии. Телескоп будет иметь гораздо большее поле зрения, чем «Кеплер» (поле зрения которого составляет 100 квадратных градусов), что позволит ему изучать более широкую выборку звёзд.

Телескоп планируется запустить в 2026 году на ракете Союз-2.1б.

STEP (Китай)

Китайский телескоп STEP (Search for Terrestrial ExoPlanets) должен будет способен обнаруживать обитаемые планеты и луны на расстоянии до 20 парсеков от Солнца. Судя по форме и описанию телескоп похож на американский «Кеплер». Ожидаемый запуск должен произойти в 2024г.

Ariel (Европа)

Космический телескоп Ариэль будет нацелен на исследование экзопланет. Этот телескоп займется изучением газовых оболочек транзитных экзопланет в диапазоне от суперземель до газовых гигантов. Он должен будет определить их химический состав, структуру и распределение температур. Предполагается, что за время своей основной четырехлетней миссии обсерватория исследует не менее тысячи планетоподобных объектов.

Для выполнения поставленных задач аппарат оснастят инфракрасным спектрографом и телескопом системы Кассегрена, главное зеркало которого будет иметь эллиптическую форму и размеры 1,1×0,7 м. Он сможет получать изображения как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне. Общая масса обсерватории составит 1300 кг. Телескоп планируют запустить в 2029г. при помощи ракеты Ariane 6 и вывести на гало-орбиту вокруг точки ЛагранжаL2.

SPIDER (США)

Компания Lockheed Martin занимается созданием нового телескоп — SPIDER. Он должен собирать свет иным способом и это позволит сделать эффективный телескоп меньшего размера. Технология SPIDER позволит заменить в телескопе одну большую линзу на множество крошечных по аналогии с фасетчатыми глазами насекомых. Каждая крошечная линза фокусирует свет на поверхности датчиков — кремниевых фотонных интегральных схем. Таким образом, один телескоп превращается в множество микроскопических отдельных камер. Крошечные линзы отдельных элементов матрицы SPIDER не требуют столь тщательной и точной обработки, как линзы больших телескопов сделанных по традиционной технологии. Матрица SPIDER будет настолько тонка, что суммарная экономия места и веса может составлять до 99%. Кроме этого, для изготовления оптических компонентов матрицы SPIDER требуется несколько недель, а не лет.

Телескоп, основанный на матрицах SPIDER, является плоской конструкцией, которая может иметь круглую, шестиугольную или более сложную форму для того, чтобы его можно было установить на космический корабль, к примеру. В настоящее время технология SPIDER находится на ранней стадии её реализации и для её доведения до уровня практического применения может потребоваться до 5-15 лет.

Lynx (США)

Lynx является рентгеновским телескопом нового поколения. Он назван в честь представителя семейства кошачьих – рыси (с английского «lynx»). В многочисленных этносах рысь считается животным, обладающим сверхъестественной способностью видеть истинную природу вещей и поэтому NASA решили дать такое имя данному телескопу. Рентгеновские лучи находятся на дальнем конце электромагнитного спектра (расположены между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением) и блокируются земной атмосферой. Поэтому для того чтобы их увидеть, необходим телескоп, находящийся в космосе. На данный момент флагманским рентгеновским телескопом является Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра». Благодаря использованию трехметрового наружного зеркало телескоп будущего будет в 100 раз чувствительнее и сможет улавливать фотоны в 800 раз быстрее Чандры. Планируется, что Lynx будет работать в кооперации с телескопом Джэймса Уэбба. Вместе они будут всматриваться в края наблюдаемой Вселенной, раскрывать тайны появления первых гигантских черных дыр и помогать астрономам составлять картину природы их формирования и слияния с течением времени. Он также сможет наблюдать за излучением, идущим от горячего газа ранней космической паутины, собирая данные о том, как формировались самые первые звезды и галактики. После этого Lynx планируют изучать объекты пульсары, коллапсары, сверхновые, и многое другое. Даже обычные звёзды могут создавать вспышки рентгеновского излучения, а значит и они станут объектами исследования американской «Рыси».

Athena (Европа)

Космический телескоп «Афина» (англ. Передовой телескоп для астрофизики высоких энергий) планируется запустить в 2031 г. Он относится ко второму классу крупных миссий, осуществляемых ESA. Телескоп будет около 12 м в длину, и весить около 5 тонн. Его чувствительность должна быть в 100 раз больше, чем у существующих рентгеновских телескопов, таких как «Чандра» и XMM-Newton. Телескоп предназначен для работы в течение не менее 5 лет с прогнозируемой работоспособностью на протяжении 10 лет.

Основной задачей аппарата будет изучение проблемы «горячей и расширяющейся Вселенной». Другая задача перед телескопом будет состоять в поиск новых сверх- и ультрамассивных чёрных дыр. Обсерватория будет наблюдать орбиты, близкие к горизонту событий чёрной дыры, измерять скорости вращения чёрных дыр в несколько сотен активных ядер галактик, а также использовать спектроскопию для определения характеристик окружающей среды вокруг ядер галактик при их пиковой активности. Запуск устройства и вывод его в космос должен будет осуществится с помощью ракеты-носителя «Ариан-6».

SPHEREx (США)

SPHEREx( от англ. Спектрофотометр исследования истории Вселенной, эпохи реионизации и льдов) -космический телескоп, который будет проводить панорамное исследование неба. Его линза будет иметь диаметр, равный 20 см.

Устройство будет использовать спектрофотометр для панорамного обзора неба, работающий в ближнем инфракрасном диапазонах от 0.75 до 5 мкм (микрометров). Планируется осуществить четыре полных обзора неба в течение 25 месяцев планируемой миссии, в ходе которых ученые планируют точно измерить красные смещения примерно 450000000 галактик, параметры космологической инфляции ранней Вселенной, исследовать распространённость и композицию воды и биогенных льдов на ранних стадиях формирования звёзд и остаточных дисков. Телескоп должен будет дополнять исследования, проведеные «Евклидом» и «Роман».

В феврале 2019 года NASА выбрало SPHEREx в качестве свой следующей миссии. Запуск SPHEREx запланирован на июнь 2024 года.

Спектр-УФ (Россия)

На сегодняшний день единственной активной космической обсерваторией РФ является «Спектр РГ». «Спектр УФ» должен стать третьим российским телескопом серии «Спектр». Как легко догадаться, научный прибор будет работать в УФ диапазоне. Этот инструмент будет не создавать обзорную карту неба, как «Спектр РГ», а будет наблюдать за конкретными объектами.

Одной из интереснейших задач этого телескопа должно стать наблюдение за открытыми экзопланетами и получение их спектра. Таким образом, мы сможем дистанционно узнать состав их атмосфер, что очень любопытно с точки зрения ответа на вопрос, насколько распространены планеты, составом похожие на Землю, и есть ли надежда обнаружить во вселенной жизнь. Ещё одной задачей аппарата будет поиск скрытого диффузного барионного вещества. По различным оценкам, существующие телескопы не видят от половины до 70% газа и пыли, находящихся в так называемой тепло-горячей фазе, которую сможет видеть «Спектр-УФ». В целом, ультрафиолетовый диапазон позволяет решать множество различных научных задач.

Ожидается, что телескоп будет запущен в конце 2025 года на ракете тяжелого класса «Ангара» и отправится на геостационарную орбиту. Зеркало основного прибора, диамтером 170 см, уже изготовлено и ждёт финальной операции — нанесения специального покрытия.

Nano-JASMINE (Япония)

В 2024-2025 года Япония планирует запустить на легком носителе Epsilon микрообсерваторию Nano-JASMINE. Этот сверхмалый спутник, над которым работает Национальная астрономическая обсерватория Японии NAOJ, которая будет весить всего 35 кг. Основной задачей «Жасмина» станет астрометрия. Точность наблюдений, по сравнению с современной европейской обсерваторией Gaia, будет заметно ниже, но «Жасмин» будет способна наблюдать яркие звезды, что не под силу «европейцу».

На этом 2 часть серии статей о телескопах подошла к концу. Всем спасибо за прочтение!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

16

Это пользовательский материал, написанный участником сообщества, который не входит в состав редакции или администрации. Поддерживая авторов оценками, вы помогаете нашему сообществу развиваться.

Войдите, чтобы видеть ещё 4 комментария, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Коррозийный Бори Труно
Вечность назад

Ну що тут сказати? Очі розбігаються: всё такое вкусное, даже не знаю что выбрать

Полезный Wall-E
Вечность назад

Интересная тема. Спасибо.

Расточительный Пол Атрейдес
Вечность назад

Классно

Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы не видеть рекламу, создавать и отслеживать темы, сохранять статьи в личные закладки и участвовать в обсуждениях
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.