Инфракрасный телескоп расправил крылья в небе
На несложный вопрос «Для чего запускать телескоп в космос?» существует такой же несложный ответ: «Да видно оттуда лучше!». Астрофизикам необходимы увеличительные устройства таковой разрешающей способности, что на Земле их применять затруднительно из-за помех. Вот исходя из этого телескопы летят в звёздное небо.
Действительно, наслаждение это дорогое. Но существует действенная альтернатива – телескоп на самолёте.
О представителе последнего типа и отправится обращение. Причём до этот поры постоянного бортового телескопа (другими словами систематично поднимаемого на высоту лайнером), трудящегося в ИК-диапазоне, попросту не было. на данный момент же, в то время, когда «Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии» (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy — SOFIA) не только «сошла со стапелей», но и в первый раз продемонстрировала себя в деле, стоит познакомиться с этим занимательным и беспрецедентным проектом.
SOFIA – совместное детище NASA и германского космического центра DLR. Данный 17-тонный ИК-телескоп, диаметр главного зеркала которого – 2,5 метра, встроен в отдельный раскрывающийся отсек самолёта-носителя Boeing 747SP.
Вывод телескопа в стратосферу разрешает избежать поглощения в целом последовательности участков электромагнитного излучения. 99% пара в воздухе находится ниже отметки в 12-14 километров, так что SOFIA в буквальном смысле оставляет все трудности сзади.
Важное преимущество бортовых телескопов перед орбитальными обсерваториями: в отличие от спутниковых аналогов, их возможно непрерывно обновлять и ремонтировать, не превращая данный процесс (как было с Hubble) в дорогостоящую долгую эпопею (фото NASA).
Как сообщается в пресс-релизе NASA, пару дней назад обсерватория в первый раз удачно прошла опробования в ночных условиях, в течении практически восьми часов совершив массу наблюдений. Координировали процесс десять учёных, пребывавших на борту лайнера.
Самый узнаваемый из космических телескопов – конечно же Hubble, что ведет наблюдения как в ближнем инфракрасном, так и ближнем ультрафиолетовом диапазоне (иллюстрация Cobra6/Deviantart.com).
На протяжении одного из тестовых полётов, датированного декабрём прошлого года, было показано во всех подробностях, как в ходе полёта «Боинга» раскрывается неповторимая скользящая дверь и зачехлённая SOFIA «наблюдает» на небо.
Тогда лайнер пребывал в воздухе в общем итоге 1 час и 19 мин., а двери отсека с самим телескопом были полностью открыты в течении двух мин.. Заявленной целью полёта предполагался сбор инженерами информации о течении воздушных потоков снаружи при открытом люке.
А началась история воздушных обсерваторией давным-давно, в то время, когда примитивные по нынешним меркам оптические устройства поднимали в небо на примитивных же летательных средствах, по большей части аэростатах (но, как мы заметим потом, эта любопытная традиция не канула в небытие). Сейчас в распоряжении учёных имеется современные самолёты и неповторимая техника, а небо остаётся всё в том месте же, и технические трудности — фактически всё теми же.
Ветхие традиции запуска телескопов на воздушном шаре живы и Сейчас: из последних больших прецедентов возможно отыскать в памяти 8 июня 2009 года, в то время, когда на севере Швеции запустили аппарат, названный SUNRISE. в течении пяти дней шеститонный прибор следил за динамикой Солнца и магнитным полем.
Ранее в тех же краях телескоп на аэростате испытывало и NASA (фото Carlye Calvin, UCAR).
Интересный факт: первым идею авиаобсерватории внес предложение нидерландско-американский астролог Джерард Койпер. В 1960-х годах он собственноручно подал окружающим очень эксцентричный пример, выставив из окна самолета 30-сантиметровый телескоп. А всего 20 лет спустя NASA уже запускало в атмосферу бывший армейский грузовой самолёт с 90-сантиметровым прибором на борту.
Иллюстрация для сравнения. Слева – фото Юпитера в видимом свете (создатель Энтони Уэсли (Anthony Wesley) уже много лет неотрывно смотрит за планетой, не пропуская ни одного инцидента).Справа: ИК-снимок, сделанный «Софией» на протяжении тестовой миссии 26 мая 2010 (фото NASA/Anthony Wesley).
Бортовые телескопы – необычный отрядом специального назначения в армии оптических наблюдателей. Вместо рутины фиксированной орбиты они совершают отдельные вылеты с чётко обозначенными целями.
Как мы знаем, что любой раз с целью проведения инфракрасных наблюдений в космосе экспертам приходится сталкиваться с огромной и трудоёмкой работой отправки громадного груза: кроме самого телескопа это ещё и устройства для передачи и обработки информации и охладитель, задача которого предохранить ИК-приёмник от собственного фонового излучения (инфракрасных квантов).
Инфракрасный составной образ центральной части галактики M82, снятый аппаратом SOFIA (фото NASA).
Из-за сопряжённых трудностей за всю историю конкретно в космосе трудилось мало ИК-телескопов. Первая обсерватория для того чтобы типа была запущена лишь в январе 1983 года, в рамках совместного американо-европейского проекта IRAS.
В состав этого комплекса входил телескоп-рефлектор с диаметром зеркала 57 сантиметров, а детекторы регистрировали длины ИК-волн в 12, 25, 60 и 100 микрометров. IRAS охлаждался жидким гелием (температурой только 2,4 К) и по окончании исчерпания запасов охладителя отключился, проработав на орбите в общем итоге 10 месяцев. Его преемником стал японский AKARI, уже вскорости повторивший и превзошедший удачи IRAS.
Позднее американский Spitzer принёс настоящий вал открытий, но для научного мира в далеком прошлом уже стало ясно, что куда несложнее и дешевле создать инфракрасный телескоп воздушного базирования. Но, дабы первый настоящий проект получил кровь и плоть, пригодилось ожидать 13 лет.
Одним из основных событий ближайших лет будет запуск в 2013 году «преемника» Hubble – космического телескопа имени Джеймса Вебба (JWST). Задачей великана с главным зеркалом в 6,5 метра будет поиск света галактик и первых звёзд (фото NASA/Flickr.com).
На протяжении уже настоящих миссий SOFIA будет подниматься на высоту до 13,7 километра, а «эталонный» полёт обязан длиться порядка восьми часов. Перед каждым вылетом телескоп будут охлаждать, дабы он не лопнул при открытии защитного люка на таковой высоте.
Научные наблюдения на новом телескопе с США будут координировать эксперты из нескольких университетов, входящих в ассоциацию USRA, а с германской — университет SOFIA (Deutsches SOFIA Institut). И данный триумфальный ночной полёт – лишь пробный ход перед стартом масштабной 20-летней программы.
«Цель – совершить самый широкий спектр научных наблюдений, неосуществимых на поверхности Почвы», – говорит Йон Морзе (Jon Morse), директор отделения астрофизики NASA.
Модифицированный «Boeing» модели 747SP в первый раз поступил в авиапарк компании Pan Am во второй половине 70-ых годов XX века. Он был назван «Clipper Lindbergh» в честь американского авиатора Чарльза Линдберга, именно к 50-й годовщине его исторического перелёта через Атлантику.Позже самолёт поменял обладателя, а во второй половине 90-ых годов двадцатого века его купило NASA. В 2007-м внук Линдберга повторно назвал лайнер.
На этом снимке будущий люк для телескопа лишь нарисован (фото NASA/USRA).
Будучи поднятым на заявленную высоту, SOFIA разрешит отслеживать космические объекты в широчайшем спектре излучения — от 0,3 до 1600 микрометров (другими словами в видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом и субмиллиметровом диапазонах). Но инфракрасный – конёк аппарата. С его помощью эксперты сохраняют надежду изучать звёзды, эволюцию Вселенной, природу чёрных дыр и другое.
Как сообщается в пресс-релизе NASA, уже сейчас все четыре главных инструмента SOFIA всецело готовы к работе. Каждому из них посвящена отдельная страничка на сайте проекта: это камера FORCAST, фотометр HIPO и спектрометры GREAT и FIFI-LS.
Ещё два тестовых полёта запланированы на весну следующего года. Ещё нуждаются в подтверждении эффективности совокупности виброизоляции, контроля направления и инерционной стабилизации объектива. Но это всё мелочи если сравнивать с тем, что неповторимый инфракрасный глаз в небе сейчас совершенно верно обогатит отечественные знания о Вселенной.
А собственные знания о проекте возможно обогатить просмотром этого видео.
