ruimte

Grote strandballen: zo zien nieuwe ruimtetelescopen er uit

Als we ooit gigantische opblaasboten hebbentelescopen in de ruimte, kunt u zeggen dank aan moeder Chris Walker. Een paar jaar geleden maakte Walker chocoladepudding, toen hij plotseling zijn culinaire bedrijf moest onderbreken en zijn moeder moest bellen. Hij haalde de pudding van de kachel, dekte hem af met plastic folie en zette de pot op de grond naast de bank. Na het gesprek was hij verrast een afbeelding van een lamp te vinden van een lamp in de buurt, die over het uiteinde van de bank zweefde. Toen hij de oorzaak van dit fenomeen onderzocht, ontdekte hij dat de zak met koude lucht, die werd gevormd tijdens het afkoelen van de pudding, leidde tot het doorzakken van plastic verpakkingen naar pudding. In feite vormde het een lens die een gloeilamp weerkaatste.

Opblaasbare telescoop: hoe het werkt

"Ik dacht: het is cool, maar het heeft geen zin ", zegt Walker, een professor in de astronomie aan de universiteit van Arizona. Maar dertig jaar later vond hij toepassing als basis voor het voorstel, dat werd verzonden naar NASA Innovative Advanced Concepts, een programma voor de financiering van diverse ideeën in de ruimtevaart.

De essentie van het voorstel was om te kerengigantische opblaasbare strandbal in een ruimtetelescoop. Zo'n suborbitale aerostaatreflector zou interferentie niet verstoren, zoals telescopen op de grond. Bovendien zou het gemakkelijk kunnen worden geschaald, waardoor de uitgestrekte delen van het universum kunnen worden geopend voor observatie zonder een redelijk prijskaartje in verband met de constructie van grote en duurzame telescopen.

Het idee om een ​​grote luchtreflector te makenkwam naar voren als resultaat van het werk van Walker op het Stratospheric Terahertz Observatory (Stratospheric Terahertz Observatory), een telescoop van een meter bevestigd aan een hoogteballon die enkele weken in de bovenste atmosfeer over Antarctica vloog. Walker keek toe hoe de ballon opgeblazen werd met 15 miljoen kubieke meter helium, en het kwam bij hem op dat er veel lege ruimte was voor zulke kleine telescopen in een ballon. Het zou leuk zijn om de ballon zelf als observatorium te gebruiken. Deze observatie, gecombineerd met de herinnering aan dat pudding-incident decennia geleden, leidde tot de creatie van de eerste opblaasbare telescoop.

In 2014 hebben Walker en zijn studenten gemaaktHet eerste prototype van een grote opblaasbare reflector van een grote opblaasbare plastic bol verkocht door een Chinese speelgoedfabrikant. Deze bal is ontworpen om mensen naar binnen te laten klimmen, maar vond toepassing in de radioastronomie. Walker hing de antenne in de bal en spoot in de metaalverf om een ​​reflecterend oppervlak te creëren. Door deze primitieve installatie konden Walker en zijn studenten radiowaarnemingen van de zon uitvoeren vanaf het dak van een astronomisch gebouw aan de Universiteit van Arizona. En hoewel het niet naar de hogere atmosfeer werd gestuurd, was het duidelijk dat zelfs een zeer eenvoudige versie van de telescoop goede resultaten kon geven.

Hoe werken opblaasbare telescopen?

Walker besefte dat de echte voordelen vanbolvormige opblaasbare telescoop zal zich in de ruimte manifesteren. Traditionele radiotelescopen gebruiken parabolische platen als reflectoren die straling verzamelen en richten op een specifiek punt. Hoewel dit in principe werkt, moeten astronomen de hele plaat verplaatsen zodat deze naar een specifieke plaats wijst, en dit is ongemakkelijk wanneer de telescoop zich in de ruimte bevindt. Dankzij het ontwerp van Walker is het mogelijk om de telescoop te richten door de antenne in de bol te bewegen, zonder de hele telescoop te verplaatsen. De bolvormige telescoop heeft ook een breed gezichtsveld, zodat deze grote delen van het universum zonder beweging kan visualiseren.

Walkers opblaasbare telescoop - niet de eersteeen geval waarin NASA interesse toont in strandballen in de ruimte. In de vroege jaren zestig lanceerde NASA Echo 1 en Echo 2, die enorme reflectoren waren die radiosignalen over de hele wereld passief konden weergeven. Maar niemand heeft dit concept ooit gebruikt om veel ruimte waar te nemen. Bewijzend dat zijn grote kogelreflector werkt, ontving Walker een subsidie ​​om de ruimteversie van een opblaasbare telescoop te ontwikkelen.

Dus Terahertz Space Telescope werd geboren - opblaasbaarDe bal heeft een diameter van 40 meter met een gecontroleerde antenne aan de binnenkant. Omdat de gasdruk in de ruimte erg laag is, zegt Walker dat het mogelijk zou zijn om een ​​enorme telescoop op te blazen met minder gas - stikstof of neon, vanwege de lage vriestemperaturen - dan nodig is om de bal op aarde op te blazen. Het is duidelijk dat ruimteafval en micrometeoroïden een probleem vormen voor opblaasbare objecten in een baan, maar Walker zegt dat de langzame diffusie van gas in een telescoop betekent dat het in jaren zal worden weggeblazen.

De diameter van de telescoop is ongeveer 25 meter. Ter vergelijking: de lens van de James Webb-ruimtetelescoop, die gepland staat om te lanceren in 2021, heeft een diameter van 6,5 meter. Het prijsverschil is nog groter: Walker verwacht dat er 200 miljoen dollar nodig zal zijn om zijn telescoop te lanceren, terwijl James Webb tegen de tijd dat hij werd gelanceerd 10 miljard dollar zal kosten.

Het blijft alleen om het te bouwen. Als alles goed komt, kan Terahertz Space Telescope het heelal observeren met behulp van golflengten waarmee het de aanwezigheid van water in de ruimte kan detecteren. Dit betekent dat we asteroïden met een hoog watergehalte in ons zonnestelsel of zelfs water in de bewoonbare zones van andere zonnestelsels kunnen vinden.

Welnu, we zullen de resultaten van Walker volgen. In de tussentijd abonneren op ons kanaal, om niet te missen.