NASA are în minte câteva concepte destul de avansate când vine vorba de următoarea generație de telescoape spațiale. Acestea includ Tranzitarea satelitului de sondaj Exoplanet (TESS), care s-a dus recent în spațiu, precum și Telescopul spațial James Webb (JWST) (programat pentru lansare în 2020) și Telescop de sondaj cu infraroșu larg (WFIRST), care este încă în curs de dezvoltare.
Dincolo de acestea, NASA a identificat, de asemenea, mai multe propuneri promițătoare ca parte a Sondajului său Decadal 2020 pentru Astrofizică. Dar poate cel mai ambițios concept este acela care solicită un telescop spațial format din module care să se asambleze. Acest concept a fost selectat recent pentru dezvoltarea Fazei I ca parte a programului 2018 NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
Echipa din spatele acestui concept este condusă de Dmitri Savransky, profesor asistent de inginerie mecanică și aerospațială la Universitatea Cornell. Alături de 15 colegi din SUA, Savransky a produs un concept pentru un telescop spațial modular de ~ 30 metri (100 de picioare) cu optică adaptivă. Dar adevăratul kicker este faptul că acesta ar fi format dintr-un roi de module care s-ar asambla autonom.
Prof. Savransky este bine versat în telescoape spațiale și în vânătoarea exoplanetelor, asistând la integrarea și testarea Imaginii Planetei Gemeni - un instrument de pe Telescopul Gemenilor de Sud din Chile. De asemenea, el a participat la planificarea Studiului Exoplanetului Gemenilor Planetei Gemeni, care a descoperit în 2015 o planetă asemănătoare lui Jupiter, care orbitează 51 Eridani (51 Eridani b).
Dar privind viitorul, prof. Savransky consideră că auto-asamblarea este calea de urmat pentru a crea un super-telescop. După cum el și echipa sa au descris telescopul în propunerea lor:
„Întreaga structură a telescopului, inclusiv oglinzile primare și secundare, structura de susținere secundară și protecția solară plană vor fi construite dintr-un singur modul spațial produs în masă. Fiecare modul va fi compus dintr-o navă spațială hexagonală cu diametrul de 1 m acoperit cu un ansamblu de oglindă activ, de la margine la margine. "
Aceste module vor fi lansate independent și apoi vor naviga către punctul L2 Soare-Pământ folosind pânze solare dislocabile. Aceste pânze vor deveni apoi protecția solară a telescopului plan, odată ce modulele se reunesc și se asamblează, fără a fi nevoie de asistență umană sau robotică. Deși acest lucru poate suna radical avansat, acesta este în siguranță în conformitate cu ceea ce caută NIAC.
„Acesta este programul NIAC”, a spus dr. Savransky în recentul interviu cu Cornell Chronicle. „Dumneavoastră puneți aceste idei oarecum nebunești, dar încercați să le sprijiniți cu câteva calcule inițiale, apoi este un proiect de nouă luni în care încercați să răspundeți la întrebări de fezabilitate.”
Ca parte a premiilor NAIC din faza I 2018, care au fost anunțate pe 30 martie, echipa a primit 125.000 de dolari pe o perioadă de nouă luni pentru a efectua aceste studii. Dacă acestea vor avea succes, echipa va putea solicita un premiu de faza II. După cum a indicat Mason Peck, profesor asociat de inginerie mecanică și aerospațială la Cornell și fostul ofițer tehnologic principal la NASA, Savransky este pe drumul cel bun cu propunerea sa NIAC:
„Pe măsură ce nava spațială autonomă devine mai comună și pe măsură ce continuăm să îmbunătățim modul în care construim o navă spațială foarte mică, are mult sens să punem întrebarea lui Savransky: Este posibil să construim un telescop spațial care să poată vedea mai departe și mai bine folosind doar componente mici ieftine care se asamblează pe orbită? "
Misiunea țintă pentru acest concept este Marele Ultraviolet / Optic / Infrared Surveyor (LUVOIR), o propunere care este în prezent explorată ca parte a Sondajului Decadat 2020 al NASA. Fiind unul dintre cele două concepte cercetate de Goddard Space Flight Center de la NASA, acest concept de misiune solicită un telescop spațial cu o oglindă primară segmentată masivă, care măsoară aproximativ 15 metri (49 de metri) în diametru.
La fel ca JWST, oglinda LUVOIR ar fi alcătuită din segmente reglabile, care se vor derula odată ce s-ar fi deplasat în spațiu. Actuatoarele și motoarele ar regla și alinia în mod activ aceste segmente pentru a obține focalizarea perfectă și a capta lumina de la obiecte slabe și îndepărtate. Scopul principal al acestei misiuni ar fi descoperirea de noi exoplanete, precum și analizarea luminii din cele care au fost deja descoperite pentru a-și asuma atmosfera.
Așa cum Savransky și colegii săi au indicat în propunerea lor, conceptul lor este direct în conformitate cu prioritățile foilor de parcurs ale tehnologiei NASA în instrumente științifice, observatorii și sisteme de senzori și robotică și sisteme autonome. De asemenea, aceștia afirmă că arhitectura este un mijloc credibil pentru a construi un telescop spațial uriaș, ceea ce nu ar fi posibil pentru generațiile anterioare de telescoape precum Hubble și JWST.
"James Webb va fi cel mai mare observator astrofizic pe care l-am pus vreodată în spațiu și este incredibil de dificil", a spus el. „Așadar, urcând la scară, până la 10 metri sau 12 metri sau potențial chiar 30 de metri, pare aproape imposibil de conceput cum ar construi aceste telescoape la fel cum le-am construit.”
După ce i s-a acordat un premiu din faza I, echipa intenționează să efectueze simulări detaliate despre modul în care modulele ar zbura prin spațiu și se întâlnesc între ele pentru a determina cât de mari trebuie să fie pânzele solare. De asemenea, intenționează să efectueze o analiză a ansamblului oglinzii pentru a valida faptul că modulele ar putea atinge figura de suprafață necesară odată asamblată.
După cum a indicat Peck, dacă reușește, propunerea Dr. Savransky ar putea fi un schimbător de jocuri:
„Dacă profesorul Savransky dovedește fezabilitatea creării unui telescop spațial mare din piese minuscule, va schimba modul în care explorăm spațiul. Ne vom putea permite să vedem mai departe și mai bine ca niciodată - poate chiar și la suprafața unei planete extrasolare. "
În zilele de 5 și 6 iunie, NASA va desfășura, de asemenea, o întâlnire de orientare NIAC la Washington D.C., unde toți câștigătorii de faza I vor avea șansa să se întâlnească și să discute ideile lor. Alte propuneri care au primit un premiu din faza I includ roboți care schimbă forma pentru explorarea Titanului, senzori aerieni ușori pentru explorarea atmosferei lui Venus, roboți de roi cu flancuri cu aripi pentru a explora Marte, o nouă formă de propulsie a fasciculului pentru misiunile interstelare (similar cu Breakthrough Starshot) , un robot alimentat cu aburi pentru lumile oceanice și un habitat autoreplicant realizat din ciupercă.
Puteți citi mai multe despre aceste concepte, precum și despre cele care au primit premiul de faza II, aici.
