|
Орбиты для интерферометров космического базирования
|
|
|
|
С тех пор, как в 1608 году был изобретен телескоп, астрономы стремились к созданию телескопов большего и лучшего качества. Когда дело доходит до инструментов для наблюдения за небом, чем больше, тем лучше, независимо от того, наблюдаете ли вы слабые галактики или планеты: коллектор большего размера дает более высокое разрешение и более яркие изображения. В статье Такахиро Ито из Института космоса и астронавтики в Японии, недавно опубликованной на сервере препринтов arXiv, рассматриваются различные виды орбит вокруг Земли, которые поддерживают несколько систем телескопов, известных как интерферометры, на разных орбитах. Размер телескопов, базирующихся на Земле, ограничен: они могут стать настолько большими, что деформируются под собственным весом, поэтому за сохранение четкости изображений приходится постоянно бороться. Альтернативное решение — подключить несколько телескопов, чтобы они работали вместе. Эти интерферометры хорошо работают на Земле, но космические инструменты создают дополнительные проблемы. В исследовании Ито, в котором рассматриваются различные типы орбит, кажется, что есть одна орбита, которая особенно благоприятствует космическому интерферометру.
|
|
|
Концепция интерферометрии использует волновое свойство света. Сигналы от независимых приемников (будь то оптические или другие длины волн) объединяются и накладываются и, таким образом, синтетически представляют разрешение телескопа, эквивалентное расстоянию между двумя приемниками. Реальная проблема этого метода заключается в том, что приемники должны быть расположены очень точно. В настоящее время одним из крупнейших интерферометров на Земле является ALMA, Большая миллиметровая решетка Атакамы, которая, как следует из названия, наблюдает за небом в миллиметровых волнах. Он может растянуть свои приемники на 16 км, но его затмевает телескоп Event Horizon, который является международной инициативой по созданию радиотелескопа-интерферометра глобального размера. Но это все, что мы можем сделать: Земля просто ограничит их размер, и решение — отправить их в космос.
|
|
|
|
Космические интерферометры таят в себе и другие проблемы. Поместите телескоп на Землю, и он, как правило, останется там, но попробуйте поместить телескоп в космос, и, что ж, потребуются серьезные инженерные разработки (которых у нас сейчас нет), чтобы удерживать их в стабильном и точном положении. Если отбросить инженерные проблемы, куда вы их поместите? В статье Ито, принятой к публикации в журнале «Астрономия и астрофизика», рассматриваются возможные орбиты, на которых могут быть размещены интерферометры, и делается вывод о том, что поддержание точного позиционирования на геоцентрической (околоземной) орбите достижимо. На орбите Земли существуют эффекты, например, гравитационное воздействие Солнца и Луны, которые могут возмущать объекты на орбите. Далее исследование показало, что орбиты на большей высоте, по-видимому, вызывают меньшие возмущения по сравнению с орбитами на меньшей высоте. Тем не менее, при наличии правильной технологии можно будет смягчить эти помехи, чтобы облегчить точный контроль над интерферометрами космического базирования.
|
|
|
|
Источник
|
