Я давно не писал статей на космическую тему - меня вывели из равновесия украинские события. Но недавно, а именно 22 июня 2014 года НАСА объявило-таки о намерении создания телескопа ATLAST с 15-метровым зеркалом. До этого были разные варианты этого телескопа с разными зеркалами, но вот теперь решение окончательное, они выбрали самое большое зеркало.
Проект этот созрел в недрах НАСА в 2008 году. Этот телескоп будет продолжением линейки космических телескопов.
Сначала был введён в эксплуатацию в апреле 1990 года знаменитый Хаббл (Hubble Space Telescope, HST - более точное название). Диаметр его зеркала 2.4 метра, он находится на круговой околоземной орбите высотой примерно 570 км.
Скоро - в 2018 году - запланирован запуск в точку Лагража L2 системы Земля-Солнце, которая находится в 1.5 миллионах километров от Земли, космического телескопа имени Джеймса Уэбба (англ. James Webb Space Telescope, JWST). Диаметр его сегментированного зеркала 6.5 метров, что является очень хорошей цифрой даже для наземных теоескопов. В проекте участвуют 17 стран во главе с НАСА и значительным вкладом Европейского и Канадского космических агенств.
Но проект ATLAST намного превосходит эти телескопы и поражает воображение своей неимоверной сложностью.
Из-за значительного скачка в возможностях наблюдений, которые предоставит ATLAST, разнообразие или направление его исследований не может быть сейчас точно предсказано, так же, как создатели телескопа Хаббл не предвидели всех его возможностей, особенно в вопросе поиска экзопланет.
Начать с того, что зеркало такого диаметра не поместится ни в один существующий носитель. Максимальный размер, который в наше время может поместиться под обтекатель носителя - это около 4.5 метров. Перспективный носитель, специально сконструированный под этот телескоп способен будет вывести на орбиту монолитное зеркало около 8 метров. Но всё же решено проектировать сегментированное зекало размером 16 метров. Оно будет складываться так, чтобы уместиться под обтекатель. Кроме того, в сложенном состоянии на орбиту будут выведены и вспомогательные части этого телескопа: светозащитный кожух, солнечные батареи и др. То есть весь телескоп будет выброшен на орбиту вокруг точки Лангража L2 в виде довольно компактного "брикета", который затем, с помощью весьма сложных движений будет распаковываться в многометровую конструкцию, сравнимую с размерами современной МКС.
При этом нужно учитывать, что точность оптической поверхности зеркала и других оптических элементов телескопа должна быть очень высокой, не сравнимой с точностью открытия, например, солнечных батарей. Точность оптической поверхности главного зеркала должна быть не хуже сотых долей микрона! Разумеется, такую точность невозможно достичь простой механикой. Для этого существуют механизмы точной автоматической юстировки каждого из отдельных зеркал - сегментов.
На видео можно посмотреть предполагаемую схему раскрытия телескопа.
Рассчётная разрешающая способность этого телескопа будет около 10mas (10 угловых миллисекунд). Для того, чтобы представить себе эту величину, можно привести такой пример: под этим углом виден шарик от пинг-понга на расстоянии 600 км (это расстояние от Петербурга до Москвы).
Такое чудовищное разрешение нужно для того, чтобы напрямую исследовать спектры экзопланет, находящиеся на расстоянии многих световых лет от нашего Солнца.
Даже для нашей Солнечной системы будущий космический телескоп должен стать эффективным исследовательским инструментом:
Сравнение изображения астероида Веста телескопом Хаббл (слева) и ATLAST (справа).
В общем, ATLAST по всем параметрам получался фантастически продвинутым телескопом, способным вывести астрономию на совершенно новый уровень.
Но, в последние годы, проект тихо исчез из свежих презентаций. Почему? Во-первых, в США разразился финансовый кризис, который повлиял на финансирование космических программ. Во многом, следствием этого, стало закрытие программы Созвездие. Ракета-носитель Арес-5 так и осталась на бумаге. Во-вторых, бюджет проекта космического телескопа Вебб (родоначальника технологии раскрываемого зеркала в космосе) значительно вырос и встал даже вопрос о его закрытии. К счастью, этого не случилось, и запуск телескопа Вебб перенесли с 2014 по 2018 год.
Но вот снова заговорили о проекте ATLAST.
Теперь его сборка планируется на 2030 год, но уже с помощью астронавтов, запускаемых в точку Лагранжа на космическом корабле Орион. Вероятно, в NASA начали понимать всю рискованность сверхдорогих автоматических операций в глубоком космосе без дополнительной возможности подстраховки человеком.
Конечно, пока можно достаточно скептически подходить к этому проекту, учитывая его фантастическую сложность и стоимость. Тем более, пока финансирование научных программ NASA далеко от идеала (достаточно вспомнить недавнее предварительное решение о прекращении финансирования уникального космического инфракрасного телескопа Спитцер).
Но, как говориться, чем черт не шутит. Возможно, читатели этой короткой статьи действительно смогут дожить до первых фантастических результатов этого смелого проекта.
Александр Макеев
Главная страница
