יש צורך בהרכבה כלשהי: ניתן לבנות טלסקופי חלל ענק מהדור הבא מעל כדור הארץ

האבל

בטלסקופ החלל האבל ביקרו אסטרונאוטים במהלך חמש משימות מעבורת החלל בין השנים 1993 עד 2009. כאן, שני אסטרונאוטים שמטיילים בחלל עובדים על האבל במהלך משימת השירות הראשונה, כאשר המראה של הטלסקופ תוקנה והותקנה מצלמה חדשה. (אשראי תמונה: נאס'א)



כשזה מגיע לטלסקופים, הגודל חשוב.



על מנת להמשיך וללמוד דברים חדשים על היקום, אסטרונומים בונים כל הזמן מצפות גדולות וטובות יותר להביט אל הקוסמוס הן מכדור הארץ והן ממסלול. מהנדסים כבר החלו לפתח את הטכנולוגיה הדרושה לבניית הדור הבא של טלסקופי חלל מתקדמים, אך יש רק בעיה אחת: מצפה כוכבים אלה עשויים להיות גדולים מכדי שיוכלו לשגר אותם לחלל.

הן מבחינת גודל והן משקל, הטלסקופים שהאסטרונומים והמהנדסים כבר מתכננים לעתיד צומחים במהירות ליכולות הרקטות הקיימות כיום. הסיבה לכך היא שיכולותיו של טלסקופ תלויות במידה רבה בצמצם שלו, או בקוטר המראה הראשית שלו. 'Megarockets' חדשים כמו מערכת שיגור החלל של נאס'א עשויים להיות גדולים מספיק עבור טלסקופי החלל מהדור הבא שנאס'א שואפת לשגר בשנות ה -30 של המאה ה -20, אך אם המשימות הבאות יצטרכו להידחק לתוך ירי הרקטות באותו גודל, ייתכן שהמשימות האלה יצטרכו להקריב פוטנציאל מדעי כלשהו. [טלסקופי חלל ענקיים של העתיד (אינפוגרפיקה]]



במקום להגביל את עיצובו של טלסקופ כך שיתאים לתא המטען של הרקטה הגדולה ביותר הקיימת - ובכך להציב גבול לכמות המדע שמכשיריו יכולים להחזיר - מדעני נאס'א פועלים למצוא דרכים חדשות להכניס את טלסקופי החלל הנכבדים למסלול: על ידי משגרים אותם חתיכה אחר חלק ומרכיבים אותם בחלל, רובוטית או בעזרת אסטרונאוטים.

'טלסקופים גדולים נותנים לך רזולוציה זוויתית טובה יותר ורזולוציה ספקטרלית טובה יותר, כך שהעתיד צריך להביא טלסקופים גדולים יותר', אמר ניק סיגלר, הטכנולוג הראשי של תוכנית חקר כוכבי הלכת של נאס'א, במהלך מצגת שנערכה במצגת מפגש 233 של החברה האסטרונומית האמריקאית בסיאטל בינואר. רזולוציה גבוהה יותר זו תאפשר לטלסקופים לראות יותר מהיקום, להביט עמוק יותר ולראות בהירים יותר מאי פעם. הוא יהיה שימושי במיוחד למציאת ואפיון כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים .

'כמובן ש'גדול' הוא יחסי, אבל האתגר להתקדם הוא זהה, 'אמר סיגלר. 'יש לך מבנים גדולים שאתה מנסה לקפל למבנים קטנים יותר, וכמות העבודה שנכנסת אליהם היא די אדירה.' לדוגמה, טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס'א (JWST)-המתוכנן לשגר כעת על רקטת אריאן 5 בכבדות בשנת 2021-יתקפל כך שיתאים לתא המטען של הרקטה. כאשר הטלסקופ הזה מוכן לפריסה, יותר מ -200 חלקים נעים חייבים להתפתח בזהירות לפני שהמכשיר יכול להתחיל לעבוד תוך התבוננות בשמים.



JWST יהיה טלסקופ החלל הגדול ביותר ששוגר אי פעם, עם המראה שלו 6.5 מטר (21.3 רגל). ה אריאן 5 שתשגר JWST היא רקטה כבדה המשמשת בדרך כלל לשיגור לוויינים למסלול כדור הארץ. עם זאת, רקטות אלה שימשו גם לשיגור משימות בין -כוכביות כמו של סוכנות החלל האירופית BepiColombo המשימה למרקורי שהושקה באוקטובר האחרון. למרות ש- JWST עדיין לא הושק, מדעני נאס'א כבר עובדים על הצעות ליורשו. (התראת ספוילר: הם אפילו גדולים יותר מ- JWST!)

תרשים משווה את הגדלים היחסיים של תפיסת משימת טלסקופ החלל אוריג

תרשים משווה את הגדלים היחסיים של תפיסת משימת טלסקופ החלל אוריג'נס וטלסקופים חלל קיימים. התרשים מציג גם את הטמפרטורות שבהן על הטלסקופים השונים לפעול.(אשראי תמונה: נאס'א GSFC)



מהנדסי נאס'א שעבדו על שרטוטים עבור מצפי חלל מוצעים כמו מודד אינפרא אדום UV גדול (LUVOIR) וטלסקופ החלל Origins (OST) כבר נאלצו להתמודד עם המגבלות של הרקטות של היום. עבור כל אחד משני הטלסקופים האלה, המהנדסים הגיעו לשתי אפשרויות עיצוב שונות: גרסה של 15 מ '(50 רגל) שיכולה להשתגר בקרבת נאס'א הקרובה מערכת שיגור חלל (SLS) וגרסת 8 מ '(26 רגל) שיכולה לשגר על רקטות קטנות ופחות חזקות של מעליות כבדות היום. הגרסאות הקטנות יותר הן תוכניות הגיבוי של נאס'א למקרה ש- SLS לא יהיה מוכן בזמן; ה- megarocket כבר עמד בפני עיכובים נרחבים ועיקפות עלויות.

אסטרונאוטים נגד רובוטים

במקום לחכות שמישהו יבנה רקטה מספיק גדולה שתתמוך בסוגים של טלסקופים לחלל שמדענים מקווים לשגר בעתיד, צוות חוקרי נאס'א בוחן את האפשרויות של הרכבה בחלל. תהליך זה לא רק יסיר את המכשולים הקשורים לגודל הרקטות, אלא גם יכול להפחית את עלות הפיתוח והשיגור של טלסקופי חלל חדשים, נאמר בתיאור של מחקר 'הטלסקופ המורכב בחלל' (iSAT) .

להבין איך בונים טלסקופ בחלל היא רק ההתחלה. כדי להפוך את הרכבת הטלסקופ בחלל למציאות, נאס'א תצטרך להוכיח שהתהליך לא רק אפשרי, אלא גם חסכוני ולא מסוכן מדי. גורמים אלה תלויים במידה רבה אם ההרכבה תתבצע על ידי אסטרונאוטים, רובוטים או שילוב כלשהו של השניים, הסבירו חברי צוות iSAT בפגישת AAS.

שליחת אסטרונאוטים לעבודה על טלסקופ חלל אינה מושג חדש; נאס'א אייקוני טלסקופ החלל האבל , שהושקה בשנת 1990, טופלה על ידי אסטרונאוטים חמש פעמים בין השנים 1993 עד 2009. למרות שהאסטרונאוטים לא בנו את האבל במקור, הם אכן התקינו ציוד חדש וביצעו תיקונים גדולים במצפה הכוכבים. אף טלסקופ חלל אחר לא ביקר על ידי אסטרונאוטים מאז משימת השירות האחרונה של האבל.

בעוד מעבורות החלל שטסו במשימות השירות של האבל יצאו לפנסיה מאז 2011, נאס'א תוכל לשלוח אסטרונאוטים מה- פלטפורמת-שער פלטפורמת הירח . תחנת החלל הירחית המוצעת תשמש אבן קפיצה למשימות עתידיות המאוישות למאדים.

אבל כמה חוקרים, כמו סיגלר, חושבים שרובוטים יהיו טובים יותר לבניית דברים בחלל. 'אסטרונאוטים יקרים,' אמר. 'אנו חושבים שנוכל לעשות זאת באופן רובוטי לחלוטין.' מערכת רובוטית לבניית הרכבה של טלסקופים בחלל תעבוד הרבה כמו הזרועות הרובוטיות בתחנת החלל הבינלאומית, אמר.

הקיץ, צוות iSAT שואף לפרסם את הממצאים האחרונים של המחקר שלו על אפשרויות שונות להרכבה בחלל.

שלח מייל ל- Hanneke Weitering לכתובת hweitering@demokratija.eu או עקוב אחריה @hannekescience . עקבו אחרינו בטוויטר @Spacedotcom וכן הלאה פייסבוק . מאמר מקורי בנושא demokratija.eu .