|
Поиски Земли 2.0
|
|
|
|
Недавно мы сообщали о серии исследований, проведенных обсерваторией обитаемых миров (HWO), флагманской телескопической миссией НАСА на 2040-е годы. В этих исследованиях рассматривался тип данных, которые им необходимо собрать, и то, как будут выглядеть типы миров, которые они ожидают обнаружить.
|
|
|
|
Недавно созданный проектный офис HWO Technology Maturation опубликовал на arXiv еще один документ в виде предварительной печати, в котором подробно описывается технологическое развитие, необходимое для этой мощной обсерватории, и "торговое пространство", которое ей нужно будет изучить, чтобы выполнить свою заявленную миссию.
|
|
|
|
У этой миссии несколько разных целей, но, пожалуй, самая важная из них - поиск признаков жизни по меньшей мере в 25 различных мирах, похожих на Землю, отсюда и название миссии. Другие цели включают наблюдение за океаническими мирами на нашем собственном заднем дворе (такими как Европа и Энцелад), а также определение характеристик потенциально опасных астероидов с беспрецедентной точностью. Картографирование далеких галактик - еще одна цель, наряду с изучением того, как сверхмассивные черные дыры регулируют звездообразование. Но главная цель обсерватории обитаемых миров - следить за потенциально обитаемыми мирами.
|
|
|
|
К сожалению, именно эта цель является наиболее сложной с технической точки зрения. Чтобы найти "Землю 2.0", компоненты, из которых состоит HWO, не смогут перемещаться или искажаться более чем на несколько пикометров. Для сравнения, типичный атом имеет около 100 пикометров в поперечнике. Такая точность необходима, потому что планеты, которые он пытается непосредственно наблюдать, в 10 миллиардов раз тусклее звезды, вокруг которой он вращается.
|
|
|
|
|
|
|
Для сравнения, самый мощный телескоп, который в настоящее время находится на орбите, — космический телескоп Джеймса Уэбба — обладает стабильностью порядка нанометров. Таким образом, HWO должен быть в 1000 раз стабильнее, чем Webb.
|
|
|
|
Это, мягко говоря, сложное требование к дизайну, и для отслеживания прогресса в достижении этой цели команда проекта использует систему под названием Concept Maturity Levels (CMLs). Подобно более широко используемым уровням технологической готовности (TRLS), целью CML является отслеживание "работоспособности" всей концепции миссии. По мере того, как миссия становится более ясной, CML увеличивается с 1 до 8, причем один представляет собой только базовую идею, а 8 - завершение "базовой линии проекта" и переход к полномасштабной реализации.
|
|
|
|
В недавно опубликованном документе сообщается, что HWO перешла от CML 2 (Начальный этап технико-экономического обоснования) к CML 3 (Торговое пространство). В ходе исследования торгового пространства члены проектной команды используют инструмент под названием Exploratory Analytical Cases, с помощью которого они пытаются смоделировать различные конфигурации телескопов и определить, какие технологические пробелы препятствуют внедрению определенных моделей. Проект телескопа еще не завершен, но рассматривается несколько различных возможностей.
|
|
|
|
Среди этих возможностей были отмечены несколько важных технических элементов. Во—первых, это коронограф - звездный зонт, который будет абсолютно необходим для успеха миссии. Он будет отвечать за блокирование света от звезды-хозяина планеты, но также должен быть деформируемым, сохраняя при этом требования к стабильности пикометра. Сам телескоп с его массивными зеркалами представляет собой еще одну проблему.
|
|
|
|
Чтобы справиться с термической деформацией массивного зеркала, диаметр которого, как ожидается, составит не менее 6,5 м, требуются, мягко говоря, современные материалы. Последней инженерной задачей является само оборудование для сбора света. Они требуют разработки таких технологий, как покрытия с дальним ультрафиолетовым излучением и малошумящие однофотонные детекторы.
|
|
|
|
Все эти технологии по-прежнему являются лишь частью дискуссии о "коммерческом пространстве", которая сосредоточилась на двух основных конструкциях, совместимых с запуском — отверстии шириной 6,5–7 м, которое не требует складывания для запуска, и отверстии длиной 8-8,5 м со сложенным сегментом, аналогичном Webb. В течение следующих двух лет команда проекта сосредоточится на моделировании преимуществ, недостатков и проблем каждой из трех основных технологий. После проведения этих исследований проектная группа сведется к единому проекту и перейдет к CML 4.
|
|
|
|
Команда надеется провести обзор концепции миссии (MCR) — важную веху на графике реализации проекта НАСА — примерно в 2029 году и к этому моменту официально перевести проект на CML 5. Это означало бы, что проект все еще находится на пути к запуску в начале 2040-х годов, хотя эта официальная дата будет окончательно определена в рамках MCR.
|
|
|
|
Учитывая проблемы с финансированием агентства в последнее время, а также вероятность очередного неизбежного закрытия правительства всего через несколько месяцев после предыдущего, неясно, реалистичны ли даже самые ближайшие сроки. Нам просто нужно подождать и посмотреть.
|
|
|
|
Источник
|
