Cei mai mulți dintre noi au experimentat frustrarea poluării, a ceaței sau a norilor transformând o noapte de stargazing într-un exercițiu de frustrare. Chiar și pe orbită, telescoapele nu se văd prea bine prin praful care aruncă sistemul solar interior. Dar o echipă de oameni de știință NASA au venit cu o modalitate de a scoate astronomia din această ceață cosmică.
Venus, Pământ și Marte orbitează într-un nor de praf realizat de comete și ciocniri ocazionale între asteroizi. Acest așa-numit nor zodiacal este cea mai luminosă caracteristică a Sistemului Solar după Soare și poate fi de până la o mie de ori mai strălucitoare decât obiectivele pe care astronomii le vizează de fapt. Lumina afectează observațiile orbitale la fel cum lumina dintr-o lună plină afectează observațiile bazate pe sol. Norul zodiacal este atât de strălucitor încât a interferit cu fiecare misiune de observare astronomică în infraroșu, optică și ultravioletă lansată de NASA vreodată.
„Pentru a spune, pur și simplu, nu a fost niciodată noapte pentru astronomii spațiali”, a spus Matthew Greenhouse, astrofizician la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, MD. Lumina din nor este cea mai mare în planul orbitei Pământului, același plan în care funcționează fiecare telescop spațial.
Deci, cum intenționează NASA să se îndepărteze de cloud? Înclinând orbitele telescopurilor viitoare. Acest tip de ajustare ar permite navei spațiale să petreacă o porțiune semnificativă din fiecare orbită deasupra și sub cel mai gros praf, oferindu-i o vedere mai clară asupra obiectelor din spațiu.
„Doar plasând un telescop spațial pe aceste orbite înclinate, îi putem îmbunătăți sensibilitatea cu un factor de două în aproape ultraviolet și de 13 ori în infraroșu”, a explicat Seră. „Acesta este un progres în ceea ce privește capacitatea științifică, fără nici o creștere a dimensiunii oglinzii telescopului.”
Seră a făcut echipă cu Scott Benson și echipa de studiu pentru modelarea colaborativă și evaluarea parametrică a sistemelor spațiale (COMPASS), ambele la Centrul de Cercetare Glenn din NASA din Cleveland, OH. Cercetează misiuni pentru a pune un telescop în acest tip de plan unghiular - o orbită extra-zodiacală - folosind noile dezvoltări în tablouri solare, propulsie electrică și vehicule de lansare cu costuri mai mici.
Au dezvoltat o misiune de dovadă a conceptului numită Exploratorul extra-zodiacal (EZE), un observator din clasa EX de 1.500 de kilograme. EZE va lansa pe o rachetă SpaceX Falcon 9. O nouă acțiune solară-electrică puternică, întrucât stadiul său superior, ar direcționa nava spațială pe o manevră de asistență la gravitație, trecând de pe Pământ sau de pe Marte, un flyby care ar redirecționa misiunea pe o orbită înclinată cu până la 30 de grade spre Pământ.
Motorul Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) al NASA este un tip îmbunătățit de unități ionice. Funcționează prin îndepărtarea electronilor din atomii de gaz xenon și accelerarea ionilor încărcați printr-un câmp electric pentru a crea o tracțiune. În timp ce aceste tipuri de motoare asigură o tracțiune mult mai mică în orice moment dat decât rachetele chimice tradiționale, acestea sunt mult mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil și pot funcționa ani de zile.
Două dintre aceste motoare avansate, care își obțin puterea din tablourile solare de la bord, ar fi adăpostite în faza superioară EZE. Ei ar da foc pentru a trimite navele spațiale pe flyby-ul planetar, care ar pune-o într-o orbită extra-zodiacală. „Am condus un următor propulsor timp de peste 40.000 de ore la testarea la sol, mai mult de două ori durata de funcționare a propulsorului necesar pentru a livra nave spațiale EZE pe orbita sa extra-zodiacală”, a explicat Benson. „Aceasta este o tehnologie matură care va permite misiuni spațiale mult mai rentabile atât în disciplinele de astrofizică cât și ale științelor planetare.”
Dacă această misiune de concept funcționează, spune echipa, va fi cea mai bună performanță dintr-un observator din istoria programului Explorer al NASA. Va fi, de asemenea, un schimbător de jocuri. După cum a explicat Greenhouse, „va pune la dispoziție orbitorilor extra-zodiacali oricărui astronom care propune programul Explorer al NASA. Acest lucru va permite o capacitate științifică fără precedent pentru exploratorii de astrofizică. ”
Sursa: NASA.
