Some Assembly Required: Gigante Prossima Generazione Di Telescopi Spaziali Potrebbe Essere Costruito Fuori Terra

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Some Assembly Required: Gigante Prossima Generazione Di Telescopi Spaziali Potrebbe Essere Costruito Fuori Terra

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Hanneke Weitering, Space.com Scrittore Di Personale

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11 febbraio, 2019 12:21 ET

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Il Telescopio Spaziale Hubble è stato visitato dagli astronauti durante le cinque missioni spaziali shuttle tra il 1993 e il 2009. Qui, due astronauti lavoro su Hubble durante la prima missione di manutenzione, quando lo specchio del telescopio è stato risolto e una nuova fotocamera è stato installato.
Credit: NASA

Quando si tratta di telescopi, le dimensioni contano.

Per imparare nuove cose sull’universo, gli astronomi sono costantemente alla costruzione più grandi e migliori osservatori a guardare il cosmo sia da Terra che dall’orbita. Gli ingegneri hanno già iniziato a sviluppare la tecnologia necessaria per costruire la prossima generazione di taglio-bordo telescopi spaziali, ma c’è solo un problema: Questi osservatori, potrebbe essere troppo grande per il lancio nello spazio.

Sia in termini di dimensioni e di peso, telescopi, gli astronomi e ingegneri sono già pianificazione per il futuro sono rapidamente superando la capacità dei razzi che esistono oggi. Questo perché un telescopio capacità dipende in gran parte il suo diaframma, o il diametro del suo specchio principale. Nuovo “megarockets” come NASA Space Launch System può essere abbastanza grande per la prossima generazione di telescopi spaziali NASA che si propone di lanciare nel 2030, ma se le missioni successive per spremere nella stessa dimensione razzo carenatura, tali missioni possono avere il sacrificio di qualche potenziale scientifico. [Gigante Telescopi Spaziali del Futuro (Infografica)]

Piuttosto che vincolare un telescopio progettato per adattarsi all’interno della carenatura payload del più grande disponibile razzo, ponendo così un limite alla quantità di scienze suoi strumenti può tornare — gli scienziati della NASA stanno lavorando per trovare nuovi modi per ottenere quei pesante telescopi spaziali in orbita: lanciando il loro pezzo per pezzo e il loro assemblaggio nello spazio, robot o con l’aiuto degli astronauti.

“Grandi telescopi darvi una migliore risoluzione angolare e una migliore risoluzione spettrale, in modo che il futuro dovrebbe portare più grandi telescopi,” Nick Siegler, il direttore tecnico NASA Exoplanet Programma di Esplorazione, ha detto durante una presentazione presso la 233rd riunione della American Astronomical Society a Seattle nel mese di gennaio. Che maggiore è la risoluzione permetterà di telescopi per vedere di più l’universo, cerca più a fondo e vedere più chiaro che mai. Inoltre, sarà particolarmente utile per la ricerca e la caratterizzazione di pianeti attorno ad altre stelle.

“Naturalmente,” grande ” è relativo, ma la sfida che va avanti è la stessa,” Siegler ha detto. “Si dispone di grandi strutture che si sta cercando di piegare in strutture più piccole, e la quantità di lavoro che è davvero tremenda.” Per esempio, la NASA James Webb Space Telescope (al jwst) — attualmente previsto il lancio di un Ariane 5 heavy-lift razzo nel 2021 — si piega per adattarsi all’interno del razzo carenatura payload. Quando il telescopio è pronto per la distribuzione, più di 200 parti in movimento devono dispiegare prima che lo strumento può arrivare a lavorare osservando il cielo.

Al jwst sarà il più grande telescopio spaziale mai lanciato, con i suoi 6,5 metri (21.3 piedi) specchio. Ariane 5, che lancerà al jwst è un heavy-lift razzo che viene in genere utilizzato per il lancio di satelliti in orbita terrestre. Tuttavia, questi razzi sono stati utilizzati anche per il lancio di missioni interplanetarie come l’Agenzia Spaziale Europea BepiColombo missione di Mercurio che ha lanciato lo scorso ottobre. Sebbene al jwst non è ancora stato lanciato, gli scienziati della NASA stanno già lavorando sulle proposte per il suo successore. (Spoiler alert: Sono anche più grande rispetto al jwst!)

Un diagramma confronta le dimensioni relative delle Origini del Telescopio Spaziale missione concetto esistenti e i telescopi spaziali. Il diagramma mostra anche le temperature a cui i diversi telescopi devono operare.
Credit: NASA GSFC

Gli ingegneri della NASA che lavorano su progetti per la proposta di osservatori spaziali come i Grandi UV, Infrarosso Ottico Geometra (LUVOIR) e le Origini del Telescopio Spaziale (OST), che hanno già dovuto affrontare con le limitazioni di oggi razzi. Per ognuno di questi due telescopi, gli ingegneri si avvicinò con due diverse opzioni di progettazione: 15 m (50 piedi) la versione di lancio della NASA prossima Space Launch System (SLS) e a 8 m (26 piedi), la versione di lancio di oggi è più piccolo e meno potente heavy-lift razzi. Quelle più piccole versioni della NASA piani di backup nel caso in cui la SLS non sarà pronto in tempo; il megarocket ha già affrontato ampia ritardi e superamento dei costi.

Invece di aspettare che qualcuno a costruire un razzo abbastanza grande per sostenere i tipi di telescopi spaziali che gli scienziati sperano di lanciare in futuro, un team di ricercatori della NASA sta studiando la possibilità di spazio di montaggio. Tale processo non solo rimuovere gli ostacoli connessi con rucola dimensioni, ma può anche ridurre il costo di sviluppo e lancio di nuovi telescopi spaziali, ha detto una descrizione del “Spazio-Assemblati Telescopio” (iSAT) di studio.

Per capire come costruire un telescopio spaziale è solo l’inizio. A fare in space telescope assemblea realtà, la NASA sarà necessario dimostrare che il processo è non solo possibile, ma anche di costo-efficiente e non troppo rischioso. Tali fattori, in gran parte dipende dal fatto che l’assemblea dovrà essere fatto dagli astronauti, robot o una combinazione dei due, i membri del iSAT team spiegato all’AAS incontro.

L’invio di astronauti al lavoro su un telescopio spaziale non è un concetto nuovo; la NASA iconico del Telescopio Spaziale Hubble, lanciato nel 1990, è stato assistito dagli astronauti cinque volte tra il 1993 e il 2009. Anche se gli astronauti non ha costruito il telescopio spaziale Hubble, hanno fatto installare alcune nuove attrezzature e di effettuare riparazioni importanti sull’osservatorio. Nessun altro telescopi spaziali sono visitati dagli astronauti dopo l’ultima missione di manutenzione di Hubble.

Mentre le navette spaziali che volò sulla manutenzione di Hubble sono state le missioni in pensione dal 2011, la NASA potrebbe inviare astronauti dell’orbita Lunare Piattaforma Gateway. Che proposto lunare stazione spaziale sarebbe servito come trampolino di lancio per le future missioni con equipaggio su Marte.

Ma alcuni ricercatori, come Siegler, penso che il robot sarebbe meglio per la costruzione di oggetti nello spazio. “Gli astronauti sono costosi,” ha detto. “Pensiamo di poter fare questo completamente robot.” Un sistema robotico per la costruzione di in-space telescope assemblea per il lavoro, un po ‘ come i bracci robotici presso la Stazione Spaziale Internazionale, ha detto.

Questa estate, l’iSAT team mira a pubblicare i risultati del suo studio su diverse opzioni per lo spazio di montaggio.

E-mail Hanneke Weitering a hweitering@space.com o seguire il suo @hannekescience. Seguici su Twitter @Spacedotcom e su Facebook. Articolo originale su Space.com.

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Autore Bio

Hanneke Weitering, Space.com Scrittore Di Personale

Hanneke raggiunto la squadra a Space.com nel mese di agosto 2016 come scrittore e produttore. Lei è un auto-proclamato scienza geek da Sud con una passione per tutte le cose di questo mondo! In precedenza ha scritto Scolastico, MedPage Oggi, Scienceline, e l’Oak Ridge National Lab. Dopo aver studiato fisica presso l’Università del Tennessee, nella sua città natale di Knoxville, si è trasferita a New York City e ha guadagnato la sua laurea in Scienza, la Salute e il Reporting Ambientale (SHERP) presso la New York University. Per tenere il passo con Hanneke ultimo lavoro, seguirla su Twitter, Facebook o Google+.

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