Будущее галлактических телескопов: что нас ожидает опосля «Джеймса Уэбба» и WFIRST?

    Галлактический телескоп «Хаббл» трудится на благо науки в протяжении вот уже наиболее 28 лет, расширяя горизонты нашего мнения об Вселенной и открывая новейшие экзопланеты, часть из которых умеют быть обитаемыми. Проверить это же мы пока что и не можем, однако в дальнейшем у нас покажется такова вероятность. Телескоп «Джемс Уэбб» (JWST), который обязан придти на смену «Хаббла», все ничуть и не соберется в космос. Проект наиболее продвинутого телескопа NASA WFIRST, который обязан отправиться в космос посреди 2020-х годов едва существовало и не отменили, однако общеустановленный впору бюджет сохранил поддержку програмки. Но в создании присутствуют и альтернативные телескопы, кои сумеют затмить и «Джемса Уэбба», и WFIRST.

    Телескоп «Джеймс Уэбб» в стерильном цеху компоновки Галлактического центра имени Линдона Джонсона в Хьюстоне (США)

    Напомним, что пуск многострадального «Джемса Уэбба» снова перенесен. Сейчас на май 2020-го. Ныне инженеры проводят его тесты и пробуют решить возникшие трудности. А уж трудности, следует сообщить прямо, доходят перед началом бреда. Ну об чем твердить, ежели на одном из крайних брифингов, касающихся статуса компоновки звучали слова «с него сыплются винты и гайки»? В проект уже вложено наиболее 8 млрд баксов. И не удивимся, ежели к 2020 году бюджет увеличится гораздо и не пару млрд.

    Широкодиапазонный инфракрасный телескоп (WFIRST). Обязан в 100 раз затмить способности «Хаббла» (владеет в 100 раз наиболее обширным углом обзора) и обещает заняться передовыми вопросцами в космологии и изучении экзопланет. Его коронограф дозволит следить за экзопланетами впрямую и учить них атмосферы. Ежели все пойдет по замыслу и пуск и не будут переносить (во что не достаточно верится), телескоп отправится в космос кое-где посреди 2020-х годов.

    Однако сейчас нас заинтересовывают и не эти телескопы. Сейчас мы заглянем далее в будущее и разберем телескопы, кои планируется (как только минимум максимально хотелось бы) запустить кое-где в 2030-х годах, другими словами уже опосля телескопов последнего поколения, об которых говорилось свыше.

    Содержание

    • 1 HabEx
    • 2 Lynx
    • 3 Origins Space Telescope
    • 4 LUVOIR
    • 5 Мечты и действительность

    HabEx

    Первым телескопом, на который стоит ли направить свое внимание, является HabEx (Habitable Exoplanet Imaging Mission, «Миссия по поиску обитаемых экзопланет»). Эта галлактическая обсерватория в теории сумеет яизвестия прямую съемку экзопланет, обращающихся вокруг остальных кинозвезд. Его целями обязаны предстать самые многообразные планетки, начиняя от жарких юпитеров и заканчивая «суперземелями». Главный же его задачей будет поиск землеподобных планет и изучение них атмосфер.

    Научные исследования миров будут проводиться сквозь анализ световых волн, индивидуальность конфигурации которых будет твердить об наличии у планетки той самой либо другой биосферы

    Для способности наблюдения за планетками HabEx будет нужно каким-то образом перекрыть свет кинозвезд, дабы можно существовало узреть наименее колоритные планетки, расположенные вокруг их. Предпринять это же можно двумя путями.

    Для первого пригодится коронограф, представляющий из себя по сути искусственный блокирующий дисплей, установленный снутри телескопа и закрывающий от него лучи света суперзвезды. В этаком случае оставшийся свет может отражаться от остальных объектов, расположенных около суперзвезды и возможно пойман особым сенсором. Наличие в телескопе зеркала с изменяемой поверхностью отражения и следующая узкая настройка дозволят рассмотреть находящиеся у суперзвезды планетки.

    Пример пользования коронографа, установленного на телескопе VLT Европейской южной обсерватории можно взглянуть ниже. Центральная кинозвезда удвоенной астральной системы HR 4796A в созвездии Центавра укрыта, что дозволяет рассмотреть вокруг нее протопланетный диск.

    А уж это же, пожалуй, одно из самых кульных изображений за всю историю астрономии. При помощи единого из телескопов обсерватории Кека (Гавайи) удалось снять четверо планетки размером с Юпитер, крутящиеся вокруг малолетний суперзвезды HR 8799 в созвездии Пегаса. Изображение сотворено на основе снимков, приобретенных в различное время наблюдений. Однако смотрится от сего более впечатляюще.

    Второй способ будет заключаться в пользовании отдельного галлактического аппарата Starshade в форме подсолнечника, который будет отлетать на десятки тыщ км от телескопа, а уж потом открываться и перекрыть свет интересующей суперзвезды, позволяя яизвестия наблюдение за имеющимися вокруг нее планетками. Индивидуальность конструкции Starshade дозволяет производить максимально черную тень, обеспечивая более оптимальный обзор на интересующий объект.

    Художественное представление макета Starshade – циклопической структуры, разработанной для блокирования броского света кинозвезд и следующего наблюдения при помощи телескопов за находящимися около их планетками

    Очередная красота Starshade состоит в том, что аппарат в теории можно будет применять почти с хоть какой галлактической обсерваторией.

    В истинный момент самым действенным и легкодоступным алгоритмом обнаружения новеньких экзопаленет является транзитный способ поиска либо способ расчета лучевых скоростей. Но благодаря этаким телескопам, как только HabEx за планетками станет может быть яизвестия наблюдение впрямую.

    В дополнении к собственной главный задачке по поиску и исследованию экзопланет HabEx будет заниматься и вопросцами астрофизики, к примеру, следя за светом ранешней Вселенной, либо изучая электрохимический состав большенных кинозвезд перед началом и опосля них коллапса в сверхновые.

    Lynx

    Последующим телескопом идет Lynx – рентгеновский телескоп NASA последнего поколения. На удивление заглавие аппарата и не является акронимом. Он назван в честь представителя семейства кошачьих – рыси (с лондонского «lynx»). В бессчетных культурах рыси числятся звериными, владеющими сверхъестественной способностью созидать настоящую природу вещей.

    Рентгеновские лучи присутствуют на далеком финале электрического диапазона (размещены меж уф-излучением и гамма-излучением) и блокируются земной атмосферой. Потому для тамошнего дабы них узреть, нужен телескоп, содержащийся в космосе. Сейчас флагманским рентгеновским телескопом является Галлактическая рентгеновская обсерватория «Чандра» NASA. Европейской галлактическое агентство собирается запустить в 2028 году собственный рентгеновский телескоп ATHENA.

    Концепт рентгеновского телескопа Lynx

    Планируется, что Lynx будет ишачить в качестве напарника телескопу «Джеймс Уэбб», всматриваясь в краешка наблюдаемой Вселенной, раскрывая потаенны возникновения первых сверхмассивных темных дыр и помогая составлять картинку природы них формирования и слияния со временем. Он а также сумеет следить за излучением, идущим от жаркого газа ранешней галлактической сети, собирая заданные об фолиант, как только формировались самые первые суперзвезды и галактики.

    После чего Lynx планируется применять для научные исследования объектов, которыми перед началом него занимались «Чандра», XMM Newton и альтернативные рентгеновские телескопы: пульсаров, коллапсаров, сверхновых, темных дыр и многого иного. Даже нормальные суперзвезды умеют производить вспышки рентгеновского излучения, а уж означает и они предстанут объектами научные исследования.

    Главная часть материи Вселенной сосредоточена в облаках газа, нагретого перед началом миллиона градусов Кельвина. И ежели мы желаем узреть Вселенную этакую, какая она существуют на деле, нам нужно яизвестия наблюдение в рентгеновском спектре волн.

    Рентгеновские телескопы различаются от галлактических обсерваторий, этаких как только «Хаббл», действующих в зримом спектре волн. Тут и не удастся применять обыкновенное зеркало, в которое будут ударяться рентгеновские лучи. Заместо сего для фокусировки лучей нужно применять зеркала скользящего падения, дозволяющие перенаправлять попадающие в их фотоны в сенсор.

    Художественное представление Галлактической рентгеновской обсерватории «Чандра». Сейчас это же самый чувствительный рентгеновский телескоп

    Благодаря пользованию трехметровому внешнему зеркалу Lynx будет в 50-100 раз чувствительнее, получит в 16 раз наибольший угол обзора и сумеет улавливать фотоны в 800 раз скорее «Чандры».

    Origins Space Telescope

    Последующим идет Origins Space Telescope либо ординарно OST. Такой «Джемс Уэбб на стероидах», который обязан придти на смену телескопу «Спитцер». «Джеймс Уэбб» имеет 6,5-метровое зеркало, однако с 9,1-метровым зеркалом чувствительность телескопа Origins Space Telescope обязана в 30 раз превышать чувствительность «Джеймса Уэбба». Планируется, что аппарат будет ишачить в инфракрасном спектре волн и яизвестия наблюдение за самыми увлекательными объектами во Вселенной.

    Художественное представление телескопа Origins Space Telescope (OST)

    Телескоп будет не совсем только большущим, да и максимально прохладным. Аэрокосмическому агентству NASA удалось охладить телескоп «Спитцер» перед началом температуры 5 Кельвинов. Это же всего на 5 градусов Цельсия свыше абсолютного нуля и едва теплее, чем температура реликтового излучения Вселенной. Благодаря специальной охлаждающей системе инженеры планируют охладить OST перед началом 4 Кельвинов. Разрыв звучит маленьким, однако в техническом плане это же максимально непростая задачка.

    Заместо тамошнего, дабы охладить аппарат водянистым гелием, как только это же существовало изготовлено с телескопом «Спитцер», каждую деталь Origins Space Telescope нужно будет охлаждать поэтапно, начиная с зеркал, радиаторов и заканчивая криокулером, установленным вокруг самих инструментов.

    При помощи большого прохладного инфракрасного телескопа планируется исследование действий формирования галактик, кинозвезд и планет, также поиск жидкости и парниковых газов в атмосферах экзопланет и научные исследования межзвездной пыли.

    Выставленные свыше три проекта непременно сумеют продвинуть развитие астрономии вперед и повысить наши познания об Вселенной. Однако наибольший и самый кульный проект ждет вас ниже.

    LUVOIR

    Телескоп «Джеймс Уэбб» будет максимально сильным инвентарем. Однако ишачить аппарат будет в инфракрасном спектре волн, для тамошнего дабы наблюдать за наиболее прохладными объектами и явлениями во Вселенной, вроде бордового смещения самых первых галактик либо новообразующихся планетарных систем. Телескоп Origins Space Telescope призван предстать наиболее продвинутой версией телескопа «Джеймс Уэбб».

    Телескоп LUVOIR (Large UV Optical Infrared Surveyor) в собственную очередь станет заправдашним наследником «Хаббла». Этот огромнейший аппарат сумеет яизвестия наблюдения в зримом, ультрафиолетовом и ближней части инфракрасного диапазона.

    Художественный концепт телескопа LUVOIR

    В создании присутствуют два концептуальных оформления для заданного телескопа. Согласно первому, аппарат планируется оснастить раскладным 8-метровым зеркалом и вывести на орбиту при помощи ракета-носителя томного класса Falcon Heavy. Согласно альтернативному концепту, телескоп планируется оснастить зеркалом с поперечником 16 погонных метров (для сопоставления поперечник зеркала «Хаббла» составляет всего 2,6 погонного метра), что на 50% все больше, чем у наибольшего наземного телескопа того же класса. Во втором случае планируется пуск при помощи ракеты-носителя Space Launch System. Какую версию напоследок изберут — будет зависть от ракет-носителей, кои будут употребляться в 2030 годы.

    Аппарат получит обширный угол обзора и буде снаряжен обширным набором разнообразных инструментов и фильтров, кои астрологи сумеют применять для наблюдения за чем угодно. К примеру, телескоп будет снаряжен коронографом, об котором говорилось свыше, как следует, аппарат сумеет яизвестия наблюдения за планетками, «приглушая» свет них родных кинозвезд. Наличие же спектрографа дозволит ему же проводить анализ хим состава атмосфер экзопланет.

    LUVOIR призван предстать хорошим всепригодным инвентарем, созданным для величавых открытий на полях астрофизики и планетологии. Посреди его возможных способностей: прямое наблюдение за экзопланетами и поиск биосигнатур. Телескоп сумеет находить планетки самых различных классов, начиная от жарких юпитеров и заканчивая «суперземлями». За исключением тамошнего, LUVOIR дозволит вывести наблюдение за объектами в Солнечной системе на совсем другой уровень.

    Энцелад, каким его лицезрел «Хаббл» (слева) и каким его обнаружит LUVOIR (справа)

    При желании мы сможем заглянуть в хоть какой уголок Вселенной, расширив горизонты ее зримой величины, также разглядеть еще наиболее маленькие объекты, кои и не был в силах узреть «Хаббл». При помощи LUVOIR будут проводиться научные исследования самых первых галактик и кинозвезд, также расчеты рассредотачивания черной материи по Вселенной.

    Ученые как и раньше и не умеют перед началом финала осознать, что происходит, когда кинозвезда набирает довольно массы для тамошнего, дабы зажечься. LUVOIR сумеет направить собственный взгляд в сторону звездообразующих регионов и разглядеть сквозь газ и пыль самые ранешние моменты рождения кинозвезд и планет, кои них будут окружать.

    Мечты и действительность

    Выставленные свыше аппараты подогрели ваш интерес в отношении грядущего астрономии? И не торопитесь ликовать. Грустная новинка состоит в том, что выставленные в нынешней статье галлактические телескопы почти и не имеют никаких шансов на то, дабы в один прекрасный момент предстать нашими очами, следящими за далекими рубежами галлактического горизонта.

    Сначала сего месяца аэрокосмическое агентство NASA провозгласило об фолиант, что собирается ограничить аппетиты планировщиков проектов по созданию новеньких галлактических телескопов и уменьшает бюджеты разработкок перед началом 3-5 млрд баксов. Прежде момента инженеры даже и не думали об каких-либо наставлениях, замыслах по бюджету и иным бюрократическим вещам, они ординарно проектировали новейшие аппараты, кои сумеют вывести науку на новейший уровень.

    Бюджет тамошних же телескопов HabEx, Lynx и OST согласно подготовительным подсчетам может не сложно пересечь планку в 5 млрд баксов. А уж об фолиант же LUVOIR придется вообщем запамятовать – цена его сотворения может не сложно перевалить за отметку в 20 млрд баксов.

    Даже невзирая на то, что Конгресс США настаивал на фолиант, дабы NASA приобрело все больше денег на разработки, само аэрокосмическое агентство решило поумерить как только свои аппетиты, эдак и аппетиты собственных подрядчиков. И ежели учитывать, как очень за рамки бюджета вылилось производство передового галлактического телескопа «Джеймс Уэбб» и то, как только у него обстоят отношения ныне, становится совсем известно, посему NASA решило пойти на этакий этап.

    Вначале проект разработки «Джеймса Уэбба» был оценен в что-то посредственное меж 1,6 и 3,5 млрд баксов. В рамках сего бюджета аппарат планировалось запустить в период с 2007 по 2011 год. На текущий момент пуск запланирован самое преждевременное — на май 2020 года. Причем бюджет разработки по оценке Конгресса уже составляет 8,8 млрд баксов, а уж сквозь 2 года может возрости перед началом 10. Существовало бы заблуждением полагать, что лишь у нас умеют «пилить» экономные деньги. Однако, это же половина беды. Главная неполадка состоит в том, как безответственно главные подрядчики занимаются компоновкой аппарата.

    В крайнем вибрационном испытании инженеры нашли, что из телескопа сыплются винты и шайбы. На минуточку идет речь и не об компоновке комода из IKEA, где в этаком случае можно существовало ординарно сообщить: «и эдак сойдет». Идет речь об телескопе, за практически 9 млрд баксов.

    Денежные аппетиты увеличиваются не совсем только у авторов галлактического телескопа «Джеймс Уэбб». При изначальной оценке в 2 млрд баксов, текущая оценочная цена разработки телескопа WFIRST уже составляет 3,9 млрд баксов.

    Ординарные ученые уповают на то, что все эти аппараты в какой-то момент будут выведены на орбиту. Произойдет ли это же перед началом середины 2030-х годов, как только существовало вначале запланировано в программках? Надо полноценное волшебство. На это же волшебство и останется пока что надеяться исследователям, считающим, что конкретно эти аппараты будут способны совершить новейшие принципиальные открытия в астрономии.