Исследования

Существуют идеальные орбиты для космических интерферометров

С тех пор, как в 1608 году был изобретен телескоп, астрономы стремились к созданию телескопов большего и лучшего качества. Когда дело доходит до инструментов для наблюдения за небом, чем больше, тем лучше, независимо от того, наблюдаете ли вы слабые галактики или планеты: коллектор большего размера дает более высокое разрешение и более яркие изображения. Недавно опубликованная статья рассматривает различные виды орбит вокруг Земли, которые поддерживают несколько систем телескопов, известных как интерферометры, на разных орбитах.

Размер телескопов, базирующихся на Земле, ограничен: они могут стать настолько большими, что деформируются под собственным весом, поэтому за сохранение четкости изображений приходится постоянно бороться. Альтернативное решение — подключить несколько телескопов, чтобы они работали вместе. Эти интерферометры хорошо работают на Земле, но космические инструменты создают дополнительные проблемы. В недавней статье, посвященной различным типам орбит, кажется, что есть одна орбита, которая особенно благоприятствует интерферометру космического базирования.

Концепция интерферометрии использует волновое свойство света. Сигналы от независимых приемников (будь то оптические или другие длины волн) объединяются и накладываются и, таким образом, синтетически представляют разрешение телескопа, эквивалентное расстоянию между двумя приемниками. Реальная проблема этого метода заключается в том, что приемники должны быть расположены очень точно.

В настоящее время одним из крупнейших интерферометров на Земле является ALMA, Большая миллиметровая решетка Атакамы, которая, как следует из названия, наблюдает за небом в миллиметровых волнах. Он может растянуть свои приемники на 16 км, но его затмевает телескоп Event Horizon, который является международной инициативой по созданию радиотелескопа-интерферометра глобального размера. Но это все, что мы можем сделать: Земля просто ограничит их размер, и решение… отправить их в космос!

Изображение, показывающее аэрофотоснимок массива ALMA или радиотелескопов.
АЛМА в пустыне Атакама (Фото: ESO)

Интерферометры космического базирования сопряжены с дополнительными проблемами. Поместите телескоп на Землю, и он, как правило, останется там, но попробуйте поместить телескоп в космос, и, что ж, потребуются серьезные инженерные разработки (которых у нас сейчас нет), чтобы удерживать их в стабильном и точном положении. Если отбросить инженерные проблемы, куда вы их поместите?

В статье, опубликованной 18 ноября в журнале Astronomy & Astrophysical Journal, автор Такахиро Ито из Института космоса и астронавтики в Японии рассматривает возможные орбиты, на которых могут быть размещены интерферометры, и приходит к выводу, что поддержание точного позиционирования в геоцентрическом (Земном) пространстве центрированная) орбита достижима.

На орбите Земли существуют эффекты, например гравитационное воздействие Солнца и Луны, которые могут возмущать объекты на орбите. Далее исследование показало, что орбиты на большей высоте, по-видимому, вызывают меньшие возмущения по сравнению с орбитами на меньшей высоте. Тем не менее, при наличии правильной технологии можно будет смягчить эти помехи, чтобы облегчить точный контроль над интерферометрами космического базирования.

Источник: Интерферометрия формационного полета на геоцентрических орбитах.

Кнопка «Наверх»