Stratosfērā pacelsies pilnīgi jauna tipa observatorija
Foto: "SuperBIT" tiek gatavots izmēģinājuma lidojumam.

Apvienojot spēkus inženieriem un astronomiem no Daremas, Toronto un Pristonas universitātēm, kā arī NASA, tapis līdz šim nebijis teleskops – tas neatradīsies ne uz cietzemes, ne arī riņķos orbītā ap Zemi. Tā vietā šo teleskopu aptuveni 40 kilometru augstumā turēs gigantisks ar hēliju pildīts balons. Plānots, ka pirmos Visuma novērojumus ar teleskopu "SuperBIT" varēs veikt 2022. gada aprīlī, un attēlu kvalitāte nebūšot sliktāka kā bildēm, kas uzņemtas ar slaveno Habla kosmisko teleskopu, vēsta "The Guardian".

Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Gaisma no Visuma dzīlēm – tāliem miglājiem, galaktikām, zvaigznēm un citiem objektiem – līdz Zemei ceļo tūkstošiem, miljoniem un miljardiem gadu. Pašā pēdējā mirklī, pirms tā sasniedz teleskopu lēcas, tai jāceļo cauri Zemes turbulentajai, nemierīgajai atmosfērai. Atmosfēra mūs pasargā no kosmiskā starojuma, izfiltrē arī labu daļu kaitīgā starojuma no Saules un visādi citādi padara dzīvību uz Zemes iespējamu. Taču tā nepavisam nenāk par labu astronomiskajiem novērojumiem – arī ar neapbruņotu aci veroties nakts debesīs, bieži var redzēt, ka zvaigznes nevis "stāv kā sastingušas", bet nedaudz mirgo. To izraisa Zemes atmosfēras virmošana. Tieši tāpēc optiskos teleskopus mēdz būvēt augstu kalnos – jo augstāk atrodas teleskops, jo mazāks traucējošās atmosfēras slānis nošķir teleskopu no kosmosa, jo skaidrākus attēlus iespējams iegūt.

Mūsdienās arī daudziem teleskopiem ir modernas adaptīvās sistēmas, kur galvenais teleskopa spogulis sastāv no daudziem atsevišķiem un neatkarīgi kustināmiem segmentiem. Izmainot to izvietojumu, iespējams daļēji pretdarboties atmosfēras radītajiem traucējumiem un iegūt skaidrākus attēlus. Pavisam no atmosfēras negatīvās ietekmes var "izbēgt" tikai kosmiskie teleskopi, piemēram, Habla teleskops.

Stratosfērā pacelsies pilnīgi jauna tipa observatorija
Foto: Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) VLT teleskops izmanto lāzerstaru kā atskaites punktu, lai fiksētu atmosfēras virmošanu un attiecīgi pielāgotu adaptīvo optiku asākiem attēliem. Foto: ESO/S. Brunier

Taču uzturēt orbitālos teleskopus ir ļoti dārgs prieks, un tam ir vairāki iemesli. Pirmkārt, kļūmes nav pieļaujamas. Vienreiz palaidi kosmosā, un iekārtai jāstrādā. Atpakaļ atgādāt to vairs nevarēs. Jā, Habla teleskopam vairākkārt tika veiktas arī manuālas apkopes un jaunu instrumentu uzstādīšana klātienē, taču tas bija laikā, kad ASV vēl darbojās kosmoplānu programma. Un arī šādi apkopes lidojumi bija dārgi. Otrkārt, ņemot vērā augstāk minētos apstākļus, šādos teleskopos visām svarīgākajām sistēmām jāiebūvē rezerves. Un rezervēm savas rezerves. Ja kaut kas iziet no ierindas, jābūt vairākiem rezerves plāniem. Tieši tas izglāba 30 gadus veco Habla teleskopu, kas aptuveni mēnesi nevarēja darbināt zinātniskos instrumentus datorsistēmas kļūmes dēļ. Pateicoties tam, ka teleskopā bija gan rezerves galvenā procesora modulis, gan atmiņas moduļi, gan rezerves barošanas modulis, inženieriem attālināti izdevās vienu pēc otra izslēgt potenciālos "vaininiekus" un atrast kļūmes cēloni, bet pēc tam iedarbināt rezerves sistēmu. Šāda rezervju pārpilnība, saprotams, maksā dārgi.

Daremas, Toronto un Prinstonas universitāšu speciālisti, šķiet, varētu būt raduši zelta vidusceļu – teleskopu ar kosmiskajiem teleskopiem pielīdzināmu attēla kvalitāti, bet ar daudz zemākām ekspluatācijas izmaksām. SuperBIT jeb "Superpressure Balloon-borne Imaging Telescope" ir teleskops, kuru ap 40 kilometru augstumā nogādātu un turētu ar hēliju pildīts gaisa balons. Šādā augstumā 99% traucējošo atmosfēras efektu būs novērsti.

Stratosfērā pacelsies pilnīgi jauna tipa observatorija
Foto: Teleskops "SuperBIT" pirms izmēģinājuma lidojuma 2016. gadā. Foto: SuperBIT

2019. gadā tika veikts izmēģinājuma lidojums, kura laikā secināts, ka teleskopa sistēmas ļāva stundu ilgā novērojumā nodrošināt stabilitāti ar novirzi, kas nav lielāka par 1/36 000 daļu no grāda. Proti, ar šo teleskopu nebūs problēmu iegūt tikpat asus attēlus, kādi iespējami ar Habla teleskopu. Šobrīd plānā ir teleskops, kura galvenā spoguļa diametrs ir pusmetrs, taču nākotnes plāni paredz teleskopu jau ar pusotra metra spoguli. Balona maksimālā celtspēja pieļautu arī teleskopu ar divu metru spoguli, lēš inženieri. Pašlaik spēkā esošais plāns paredz "SuperBIT" laist darbā nākamgad aprīlī no Jaunzēlandes. Pirmā lidojuma laikā tas aplidos Zemi vairākas reizes, diennakts tumšajā laikā veicot novērojumus, bet dienā uzlādējot akumulatorus ar saules paneļu palīdzību.

Pašlaik aplēstās izmaksas par teleskopu ar pusmetru lielo spoguli ir pieci miljoni ASV dolāru, kas ir simtiem reižu lētāk nekā uzbūvēt un darbināt teleskopu Zemes orbītā. Vēl viens pluss – šādu teleskopu būs iespējams atgūt, veikt apkopi, pēc vajadzības aprīkot to ar jaunām tehnoloģijām (digitālo kameru sensori attīstās ļoti strauji un ar katru gadu kļūst arvien labāki) un sūtīt jaunos uzdevumos.

Habla teleskops ir cītīgi darbojies 30 gadus, taču kādā brīdī arī šai misijai tiks pielikts punkts. Tā kā NASA tuvākajās desmitgadēs plāno izmantot kosmiskos teleskopus, kas vērsies Visumā vai nu infrasarkanajā diapazonā (Džeimsa Veba kosmiskais teleskops), vai nosegs tikai daļu redzamās gaismas diapazona (sākot no viļņiem ar garumu 550 nanometri, proti, neuztvers violeto un zilo gaismu, tad "SuperBIT" varētu būt labs variants, kas šo robu aizvietotu.

Tags

Astronomija Kosmoss NASA Inženierzinātnes
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form