Будущие космические телескопы будут построены в космосе
Это захватывающее время для астрономов и космологов. Со времен космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) астрономы получили самые яркие и подробные изображения Вселенной, когда-либо сделанные. Мощные тепловизоры, спектрометры и коронографы Уэбба позволят в ближайшем будущем сделать еще больше, включая все, от обзоров ранней Вселенной до прямых исследований экзопланет. Кроме того, в ближайшие годы будут введены в эксплуатацию несколько телескопов следующего поколения с 30-метровыми главными зеркалами, адаптивной оптикой, спектрометрами и коронографами.
Даже с этими впечатляющими инструментами астрономы и космологи с нетерпением ждут эпохи, когда будут доступны еще более сложные и мощные телескопы. Например, Захари Кордеро из Массачусетского технологического института (MIT) недавно предложил телескоп со 100-метровым (328 футов) главным зеркалом, которое можно было бы автономно сконструировать в космосе и придать форму с помощью электростатических приводов. Его предложение было одной из нескольких концепций, выбранных в этом году программой NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) для первого этапа разработки.
Кордер является профессором по развитию карьеры Boeing в области аэронавтики и астронавтики в Массачусетском технологическом институте, а также членом Лаборатории аэрокосмических материалов и конструкций (AMSL) и Центра малых спутников. Его исследования объединяют его опыт в области обработки, механики и дизайна для разработки новых материалов и структур для новых аэрокосмических приложений. Его предложение является результатом сотрудничества с профессором Джеффри Лэнгом (из Лабораторий электроники и микросистемных технологий Массачусетского технологического института) и командой из трех студентов AMSL, включая доктора философии. студент Харш Гиришбхай Бхундия.
Предлагаемый ими телескоп решает ключевую проблему с космическими телескопами и другими крупными полезными нагрузками, которые упаковываются для запуска, а затем выводятся на орбиту. Короче говоря, компромисс между размером и точностью поверхности ограничивает диаметр развертываемых космических телескопов десятками метров. Рассмотрим недавно запущенный космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), самый большой и самый мощный телескоп, когда-либо отправленный в космос. Чтобы поместиться в обтекатель полезной нагрузки (на ракете Ariane 5), телескоп был спроектирован таким образом, чтобы его можно было сложить в более компактную форму.
Это включало его главное зеркало, вторичное зеркало и солнцезащитный козырек, которые разворачивались, когда космический телескоп находился на орбите. Между тем, главное зеркало (самое сложное и мощное из когда-либо развернутых) имеет диаметр 6,5 метра (21 фут). Его преемник, Large UV/Optical/IR Surveyor (LUVOIR), будет иметь аналогичный складной узел и главное зеркало диаметром от 8 до 15 метров (от 26,5 до 49 футов) — в зависимости от выбранной конструкции (LUVOIR-A или — Б). Как Бхундия объяснил Universe Today по электронной почте:
«Сегодня большинство антенн космических аппаратов развернуто на орбите (например, антенна Astromesh от Northrop Grumman) и оптимизированы для достижения высоких характеристик и усиления. Однако у них есть ограничения: 1) это пассивные развертываемые системы. адаптивно изменяют форму антенны. 2) Их становится трудно поворачивать по мере увеличения их размера. 3) Они обнаруживают компромисс между диаметром и точностью. Т. е. их точность снижается по мере увеличения их размера, что является проблемой для астрономических и сенсорных приложений. которые требуют как больших диаметров, так и высокой точности (например, JWST)».
Хотя для преодоления этих ограничений было предложено множество методов строительства в космосе, подробный анализ их эффективности для создания прецизионных конструкций (например, отражателей большого диаметра) отсутствует. Ради своего предложения Кордеро и его коллеги провели количественное системное сравнение материалов и процессов для производства в космосе. В конечном итоге они определили, что это ограничение можно преодолеть с помощью передовых материалов и нового метода производства в космосе, называемого гибкой. Этот метод, изобретенный исследователями из AMSL и описанный в недавней статье, написанной в соавторстве с Бхундией и Кордеро, основан на сочетании обработки деформации с числовым программным управлением (ЧПУ) и иерархических высокопроизводительных материалов. Как объяснил Харш:
«Гибка — это процесс изготовления трехмерных каркасных конструкций из исходной металлической проволоки. Он работает путем сгибания одной нити проволоки в определенных узлах и под определенными углами, а также добавления соединений к узлам для создания жесткой конструкции. Таким образом, для изготовления заданную структуру, вы преобразуете ее в инструкции по изгибу, которые могут быть реализованы на машине, такой как станок для гибки проволоки с ЧПУ, для изготовления ее из одной нити исходного сырья.Ключевым применением формования изгиба является изготовление опорной конструкции для большой антенны на орбите. , Процесс хорошо подходит для этого приложения, потому что он маломощный, может изготавливать конструкции с высоким коэффициентом уплотнения и практически не имеет ограничений по размеру».
В отличие от других подходов к сборке и производству в космосе, гибка требует мало энергии и уникально возможна благодаря чрезвычайно низкотемпературной среде космоса. Кроме того, этот метод позволяет создавать интеллектуальные конструкции, в которых используются многофункциональные материалы для достижения новых сочетаний размера, массы, жесткости и точности. Кроме того, получившиеся интеллектуальные конструкции используют многофункциональные материалы для достижения беспрецедентного сочетания размера, массы, жесткости и точности, ломая парадигмы проектирования, которые ограничивают обычные фермы или пространственные конструкции с выравниванием по напряжению. В дополнение к своей естественной точности, большие изогнутые конструкции могут использовать свои электростатические приводы для контурирования поверхности отражателя с субмиллиметровой точностью. Это, по словам Харша, повысит точность их изготовленной антенны на орбите:
«Метод активного управления называется электростатическим приведением в действие и использует силы, создаваемые электростатическим притяжением, для точного придания металлической сетке изогнутой формы, которая действует как отражатель антенны. Мы делаем это, прикладывая напряжение между сеткой и «командной поверхностью». который состоит из изогнутой опорной конструкции и развертываемых электродов. Регулируя это напряжение, мы можем точно сформировать поверхность отражателя и получить параболическую антенну с высоким коэффициентом усиления».
Харш и его коллеги пришли к выводу, что этот метод позволит создать развертываемое зеркало диаметром более 100 метров (328 футов), которое может обеспечить точность поверхности 100 м/м и удельную площадь более 10 м2/кг. Эта возможность превзойдет существующие технологии микроволновой радиометрии и может привести к значительному улучшению прогнозов штормов и лучшему пониманию атмосферных процессов, таких как гидрологический цикл. Это будет иметь серьезные последствия для наблюдения за Землей и изучения экзопланет.
Команда недавно продемонстрировала 1-метровый (3,3 фута) прототип электростатического отражателя с изогнутой опорной конструкцией на научно-технической конференции Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA) 2023 года, которая проходила с 23 по 27 января в Национальной гавани. , Мэриленд. С помощью этого гранта NIAC Фазы I команда планирует усовершенствовать технологию с конечной целью создания рефлектора для микроволновой радиометрии.
Забегая вперед, команда планирует изучить, как можно использовать формирование изгиба на геостационарной орбите (GEO) для создания рефлектора микроволновой радиометрии с полем зрения 15 км (9,3 мили), разрешением на местности 35 км (21,75 мили) и предлагаемой частотный диапазон от 50 до 56 ГГц — сверхвысокочастотный и сверхвысокочастотный диапазон (СВЧ/КВЧ). Это позволит телескопу получать температурные профили атмосфер экзопланет, что является ключевой характеристикой, позволяющей астробиологам измерять обитаемость.
«Наша цель с NIAC сейчас — работать над внедрением нашей технологии Bend-Forming и электростатического срабатывания в космосе», — сказал Харш. «Мы предполагаем изготовление антенн диаметром 100 м на геостационарной орбите с изогнутой опорной конструкцией и электростатическими отражающими поверхностями. Эти антенны позволят создать новое поколение космических аппаратов с улучшенными возможностями обнаружения, связи и мощности».
Источник
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика