Дослідники планують у майбутньому збудувати у космосі телескоп із діаметром дзеркала 100 м. Для цього його конструкції безпосередньо у космосі будуть сплетені з дроту апаратом із числовим програмним управлінням.
Космічний телескоп із гігантським дзеркалом
Вчені запевняють, що сучасні наземні телескопи із дзеркалами діаметром до 30 м — далеко не межа для створення грандіозних апаратів. У майбутньому планується збудувати астрономічні інструменти, світлозбиральні елементи яких матимуть діаметр 100 м. Причому зробити це планують не десь, а у космосі.
Принаймні таким є один із проєктів, відібраних цьогоріч програмою NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) для реалізації першого етапу розробки. Автори вважають, що вони зможуть подолати одну з головних проблем сучасних космічних телескопів.
Усі вони, включно із James Webb Space Telescope (JWST), який став головною сенсацією минулого року, збираються на Землі. І хоча у космосі вони можуть мати практично будь-які розміри та масу, для того, аби доправити їх на орбіту, доводиться вписувати їх у габарити ракет.
Що заважає космічним телескопам стати більшими?
Щоб великі телескопи вміщувалися у ракету, їх роблять розкладними. Але це дуже переобтяжує та ускладнює їхню конструкцію. Крім того, форма дзеркала виходить неідеальною. Через це виникає комплекс проблем, які заважають робити космічні телескопи більшими.
По-перше, це проблема самого розгортування систем, під час якої щось завжди може піти не так. По-друге, повертати ці махіни стає надзвичайно важко. По-третє, існує суперечність між діаметром телескопа та його точністю.
Через складність адаптивних систем, які мають компенсувати дефекти розкладання, чим більше стає діаметр дзеркала телескопа, тим менш точним він є. Методів для подолання цієї проблеми запропоновано чимало і, можливо, саме те, що запропонували переможці нового проєкту, є відповіддю на питання.
Плетіння конструкцій у космосі
Суть запропонованого проєкту, який дозволить створити на орбіті телескоп із дзеркалом у 100 м, полягає у тому, що його будівництво відбуватиметься безпосередньо у космосі. При цьому для зменшення вартості воно буде доручене автоматичним системам.
Головною перешкодою на цьому шляху досі було те, що у всіх тримальних конструкціях такого розміру неможливо застосувати 3D-друк. Замість нього фахівці пропонують використовувати апарати для згинання дроту з числовим програмним управлінням (ЧПУ).
За своїм принципом дії такі апарати дуже схожі на 3D-принтери, тільки замість того, аби виплавляти матеріали у певних точках за шаблоном, вони сплітатимуть дріт у вузли. По суті, йдеться про плетіння, яке комп’ютер здійснює без участі людини.
Яким буде новий телескоп
Одна з головних переваг нового методу конструювання полягає у тому, що плетені конструкції виходять контрольовано гнучкими. Тобто за допомогою електромоторів їм можна надавати необхідну форму. Таким чином ідеальність дзеркал досягається на субміліметровому рівні навіть тоді, коли вони дуже великі.
Дослідники дійшли висновку, що таким чином можна отримати телескоп із діаметром дзеркала 100 м, у якого на один кілограм припадатиме 10 м2 відбивної поверхні. Вони вже побудували модель такого інструменту з діаметром дзеркала один метр.
А попереду ще грандіозніші плани. Адже вчені пропонують за тією самою технологією побудувати на геостаціонарній орбіті радіотелескоп із діаметром 15 км. Його точності буде достатньо, щоб отримувати температурні профілі екзопланет і напряму дізнаватися, чи є на них життя.
За матеріалами Рhys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
