كرات الشاطئ الكبيرة: هذا ما ستبدو عليه التلسكوبات الفضائية الجديدة

إذا كان لدينا أبدا المطاطية العملاقةالتلسكوبات في الفضاء ، يمكنك أن تقول شكرا لأمي كريس ووكر. قبل بضع سنوات ، كان ووكر يصنع حلوى الشوكولاتة ، عندما اضطر فجأة إلى مقاطعة أعماله في الطهي واتصل بأمه. أزال البودنج من الموقد ، وغطاه بلفافة بلاستيكية ووضع الوعاء على الأرض بالقرب من الأريكة. بعد المحادثة ، فوجئ بالعثور على صورة لمبة من مصباح قريب ، يحوم فوق نهاية الأريكة. بالتحقيق في سبب هذه الظاهرة ، وجد أن جيب الهواء البارد ، الذي تم تشكيله أثناء تبريد البودينغ ، أدى إلى تراجع العبوات البلاستيكية إلى البودينغ. في الواقع ، شكلت عدسة تعكس المصباح الكهربائي.

تلسكوب قابل للنفخ: كيف يعمل

"اعتقدت: يقول ووكر ، أستاذ علم الفلك بجامعة أريزونا ، إنه رائع ، لكن لا فائدة. ولكن بعد مرور ثلاثين عامًا ، وجد التطبيق أساسًا للاقتراح ، الذي تم إرساله إلى مفاهيم ناسا المبتكرة المتقدمة ، وهو برنامج لتمويل مجموعة متنوعة من الأفكار الفضائية.

كان جوهر الاقتراح بدورهكرة الشاطئ العملاقة للنفخ في التلسكوب الفضائي. إن مثل عاكس الإيروستات دون المداري لن يتداخل مع التداخل ، مثل التلسكوبات الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحجيمها بسهولة ، وبالتالي فتح مساحات شاسعة من الكون للمراقبة دون علامة سعر عادلة مرتبطة ببناء تلسكوبات كبيرة ودائمة.

فكرة خلق عاكس كبير الهواءظهرت نتيجة عمل ووكر في مرصد تيراهيرتز الستراتوسفيري (مرصد تيراهيرتز الستراتوسفيري) ، وهو تلسكوب يبلغ ارتفاعه مترًا واحدًا متصلًا بالون علو مرتفع طار في الغلاف الجوي العلوي فوق أنتاركتيكا. راقب ووكر عندما كان البالون ممتلئًا بـ 15 مليون متر مكعب من الهيليوم ، وحدث له أن هناك مساحة كبيرة فارغة لمثل هذه التلسكوبات الصغيرة في بالون. سيكون من الجميل استخدام البالون نفسه كمرصد. أدت هذه الملاحظة ، إلى جانب ذكرى حادثة البودنغ هذه منذ عقود ، إلى إنشاء أول تلسكوب قابل للنفخ.

في عام 2014 ، قدم ووكر وطلابهالنموذج الأولي الأول لعاكس قابل للنفخ كبير من كرة بلاستيكية قابلة للنفخ كبيرة تباع من قبل الشركة المصنعة لعبة الصينية. تم تصميم هذه الكرة ليصعد بها الناس ، لكنها وجدت تطبيقًا في علم الفلك الراديوي. علق ووكر الهوائي داخل الكرة ورش داخل الطلاء المعدني لإنشاء سطح عاكس. سمح هذا التثبيت البدائي لوكر وطلابه بإجراء ملاحظات إذاعية للشمس من سطح مبنى فلكي في جامعة أريزونا. وعلى الرغم من أنه لم يتم إرساله إلى الغلاف الجوي العلوي ، إلا أنه كان من الواضح أنه حتى إصدار بسيط جدًا من التلسكوب يمكن أن يعطي نتائج جيدة.

كيف تعمل التلسكوبات القابلة للنفخ؟

أدرك ووكر أن الفوائد الحقيقية للسوف تلسكوب نفخ كروية واضح في الفضاء. تستخدم التلسكوبات الراديوية التقليدية لوحات مكافئًا كعاكسات تجمع الإشعاع وتركزه على نقطة محددة. على الرغم من أن هذا ، من حيث المبدأ ، يعمل ، يجب على الفلكيين تحريك اللوحة بأكملها بحيث تشير إلى مكان محدد ، وهذا غير مريح عندما يكون التلسكوب في الفضاء. بفضل تصميم Walker ، يمكن توجيه التلسكوب عن طريق تحريك الهوائي داخل الكرة دون تحريك التلسكوب بالكامل. يحتوي التلسكوب الكروي أيضًا على مجال رؤية واسع ، بحيث يمكنه تصور أجزاء كبيرة من الكون دون حركة.

تلسكوب قابل للنفخ ووكر - وليس الأولحالة حيث ناسا تظهر اهتماما في كرات الشاطئ في الفضاء. في أوائل الستينيات ، أطلقت ناسا Echo 1 و Echo 2 ، والتي كانت عاكسات ضخمة يمكن أن تعكس إشارات الراديو بشكل سلبي في جميع أنحاء العالم. لكن لم يستخدم أي شخص هذا المفهوم لمراقبة الفضاء البعيد. لإثبات أن عاكسه الكروي الكبير يعمل ، حصل ووكر على منحة لتطوير نسخة الفضاء من تلسكوب قابل للنفخ.

لذلك ولد تيراهيرتز تلسكوب الفضاء - نفخالكرة قطرها 40 مترا مع هوائي تسيطر داخل. نظرًا لأن ضغط الغاز في الفضاء منخفض جدًا ، يقول ووكر إنه سيكون من الممكن تضخيم تلسكوب هائل باستخدام كمية أقل من الغاز - النيتروجين أو النيون ، بسبب انخفاض درجات حرارة التجمد - مما هو مطلوب لتضخيم الكرة على الأرض. من الواضح أن الخردة الفضائية والميكروميترويدات تمثل مشكلة بالنسبة للأجسام القابلة للنفخ في المدار ، لكن ووكر يقول إن الانتشار البطيء للغاز في التلسكوب يعني أنه سيتم تفجيره منذ سنوات.

قطر التلسكوب حوالي 25 متر. للمقارنة: يبلغ قطر عدسة تليسكوب جيمس ويب ، المقرر إطلاقه عام 2021 ، 6.5 متر. الفرق في السعر أكثر أهمية: يتوقع ووكر أن يلزم 200 مليون دولار لإطلاق التلسكوب الخاص به ، بينما سيكلف James Webb 10 مليارات دولار بحلول وقت إطلاقه.

يبقى فقط لبنائه. إذا نجح كل شيء ، فسيكون تلسكوب الفضاء تيراهيرتز قادرًا على مراقبة الكون باستخدام أطوال موجية تسمح له باكتشاف وجود الماء في الفضاء السحيق. هذا يعني أنه يمكننا العثور على الكويكبات ذات المحتوى المائي العالي في نظامنا الشمسي أو حتى الماء في المناطق الصالحة للسكن في الأنظمة الشمسية الأخرى.

حسنا ، سوف نتابع نتائج ووكر. في غضون ذلك ، اشترك في قناتنا ، حتى لا تفوت.