Исследователи планируют в будущем построить в космосе телескоп диаметром зеркала 100 м. Для этого его конструкции прямо в космосе будут сплетены из проволоки аппаратом с числовым программным управлением.
Космический телескоп с гигантским зеркалом
Ученые уверяют, что современные наземные телескопы с зеркалами диаметром до 30 м — далеко не предел для создания грандиозных аппаратов. В будущем планируется построить астрономические инструменты, светособирательные элементы которых будут иметь диаметр 100 м. Причем сделать это планируют не где-нибудь, а в космосе.
По крайней мере именно так выглядит один из проектов, отобранных в этом году программой NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) для реализации первого этапа разработки. Авторы считают, что они смогут справиться с одной из главных проблем современных космических телескопов.
Все они, включая James Webb Space Telescope (JWST), который стал главной сенсацией в прошлом году, собираются на Земле. И хотя в космосе они могут иметь практически любые размеры и массу, для того, чтобы доставить их на орбиту, приходится вписывать их в габариты ракет.
Что мешает космическим телескопам стать больше?
Чтобы большие телескопы помещались в ракету, их делают раскладными. Но это сильно перегружает и усложняет их конструкцию. Кроме того, форма зеркала получается неидеальной. Поэтому возникает комплекс проблем, которые мешают делать космические телескопы большими.
Во-первых, это проблема самого развертывания систем, во время которой что-то всегда может пойти не так. Во-вторых, возвращать эти махины становится очень тяжело. В-третьих, существует противоречие между диаметром телескопа и его точностью.
Из-за сложности адаптивных систем, которые должны компенсировать дефекты раскладывания, чем больше становится диаметр зеркала телескопа, тем менее точным он является. Методов для преодоления этой проблемы предложено немало, и, возможно, именно то, что предложили победители нового проекта, будет ответом на вопросы.
Плетение конструкций в космосе
Суть предлагаемого проекта, который позволит создать на орбите телескоп с зеркалом 100 м, заключается в том, что его строительство будет происходить непосредственно в космосе. При этом для уменьшения стоимости оно будет поручено автоматическим системам.
Главным препятствием на этом пути до сих пор было то, что во всех несущих конструкциях такого размера невозможно применить 3D-печать. Вместо нее специалисты предлагают использовать аппараты для гибки проволоки с числовым программным управлением (ЧПУ).
По своему принципу действия такие аппараты очень похожи на 3D-принтеры, только вместо того, чтобы выплавлять материалы в определенных точках по шаблону, они будут сплетать проволоку в узлы. По сути, речь идет о плетении, которое компьютер совершает без участия человека.
Каким будет новый телескоп
Одно из главных преимуществ нового метода конструирования заключается в том, что плетеные конструкции получаются контролируемо гибкими. То есть с помощью электромоторов им можно придавать необходимую форму. Таким образом, идеальность зеркал достигается на субмиллиметровом уровне даже тогда, когда они очень большие.
Исследователи пришли к выводу, что таким образом можно получить телескоп с диаметром зеркала 100 м, в котором на один килограмм будет приходиться 10 м2 отражающей поверхности. Они уже построили модель такого инструмента с диаметром зеркала в один метр.
А впереди еще более грандиозные планы. Ведь ученые предлагают по той же технологии построить на геостационарной орбите радиотелескоп с полем зрения 15 км. Его точности будет достаточно, чтобы получать температурные профили экзопланет и напрямую узнавать, есть ли на них жизнь.
По материалам Рhys.org.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
