Астроном запропонував перетворити Землю в гігантський телескоп. Як і головне навіщо?

Історично так склалося, що зі збільшеннямрозмірів телескопів, які використовуються астрономами для пошуку і спостереження за далекими галактиками, зірками і планетами в геометричній прогресії зростала і вартість їх створення. Діаметр сучасних наземних телескопів досягає 30 і навіть 40 метрів. Будівництво цих об'єктів обійшлося в сотні мільйонів і навіть мільярди доларів. Прогрес не стоїть на місці і незабаром у нас повинні з'явитися наземні телескопи ще більшого розміру. І зрозуміло, що їх створення вимагає ще більших вкладень. Наприклад, будівництво 100-метрового телескопа буде коштувати вже 35 мільярдів доларів. Це дуже дорого. Однак на думку американського астрофізика Девіда Кіппінг з Колумбійського університету, ми можемо вирішити цю проблему.

У розмірах ростуть не тільки наземні апарати,використовуються в обсерваторіях, а й космічні телескопи, зазначає Кіппінг. Взяти хоча б той же «Джеймс Уебб», якого все ніяк не добудують. Але ж на нього вже витрачено понад 10 мільярдів доларів. Його запуск вже безліч разів переносили, з кожним разом роздуваючи бюджет.

Також цікаво: Новий космічний телескоп NASA буде в 100 разів ефективніше «Хаббла»

На думку Кіппінг, будувати великі наземні ікосмічні телескопи зовсім не обов'язково. Адже в гігантський телескоп можна перетворити саму Землю. Запропонована ним ідея нового інструменту зветься «терраскоп». Згідно з розрахунками автора, опублікованими на сайті arXiv.org, цей терраскоп може бути набагато ефективніше всіх нині існуючих наземних і космічних телескопів у тисячі разів і при цьому буде коштувати значно менше грошей при будівництві.

зміст

• 1 Як заломлюється світло?
• 2 Як побудувати найбільший телескоп?
• 3 Яка ефективність телескопа розміром з Землю
• 4 Недоліки ідеї планетарної лінзи

Переломлення світла?

Про те, що випускається світло космічних об'єктівздатний переломлюватися (змінювати свій напрямок) під впливом джерела дуже потужною гравітації (зірок, чорних дір, галактик, галактичних скупчень та інше), вчені дізналися ще на початку минулого століття. Цей ефект отримав назву гравітаційної лінзи. Явище дуже схоже на те, як звичайна лінза викривляє напрям руху променів світла, звідси і взялася ця назва. Сучасні астрономи нерідко вдаються до використання методу гравітаційного лінзування. Адже він дозволяє виявити об'єкти на дуже великих відстанях, що знаходяться за гравітаційної лінзою, які неможливо виявити звичайними методами спостереження. Девівід Кіппінг ще 30 років тому довів, що гравітація - не єдине джерело заломлення світла.

Як побудувати найбільший телескоп?

Змінювати напрямок світла може і щільнаатмосфери планети, як у нашій Землі, говорить Кіппінг. Це можна використовувати, щоб перетворити Землю в планетарну лінзу. Потрапляючи в верхні шари атмосфери нашої планети світло умовної зірки або галактики може переломлюватися під невеликим кутом і не опускатися до поверхні, а проходити далі в просторі, фокусуючись в певній точці області космосу. Кіппінг розрахував, як саме заломлюється, де саме фокусується цей світ і розповів, як можна його використовувати.

Схематичне зображення заломлення променів світла навколо Землі

Світло далеких зірок, що проходить через атмосферуЗемлі, заломлюється під кут всього в один градус по відношенню до її поверхні. Один градус звучить трохи. Але це дозволяє фокусувати світло в точку космічного простору, розташовану на дистанції приблизно чотирьох відстаней між Землею і Місяцем, - пояснює астрофізик.

Кіппінг пропонує розмістити в цьому місціфокусування світла невеликий космічний апарат - той самий терраскоп. Він буде грати роль детектора заломлених через атмосферу Землі світлових хвиль. На думку астрофізика, використання терраскопа дозволить не тільки відійти від необхідності витрати величезних грошей на будівництво великих телескопів, але і буде дуже вигідно з наукової точки зору.

Яка ефективність телескопа розміром з Землю

Згідно з розрахунками вченого, якщо розмістититерраскоп розміром з космічний телескоп «Хаббл» (2,4 метра) в оптимальній точці на орбіті нашої планети, то його можна буде перетворити в аналог наземного або космічного телескопа, роздільна здатність якого буде збільшена в 22,5-45 тисяч.

За оцінкою Кіппінг, телескоп такої потужностідозволить астрономам не тільки спостерігати за самими далекими галактиками і зірками, а й в деталях (аж до пошуку ознак життя) вивчати планети, що обертаються навколо чужих зірок, а також їх місяця.

Недоліки ідеї планетарної лінзи

Вчений визнає, що в його ідеї єнедоліки і багато невирішених моменти. Зрештою це тільки концепція. Наприклад, Кіппінг погоджується з тим, що планетарна лінза буде пропускати в повному обсязі види інфрачервоного і видимого світла до детектора. Їх частка буде поглинатися хмарами, які утримуються в них молекулами води, а також пилом та іншими частинками. Крім того, на точність спостережень можуть впливати промені світла нашого Сонця.

Художнє уявлення космічного апарату, який буде використовуватися в якості детектора світлових хвиль

Для часткового вирішення проблеми він пропонуєрозмістити детектор світлових хвиль в місці, де знаходиться межа впливу тяжіння Землі. В такому випадку вийде спостерігати за світловими хвилями, які будуть переломлюватися в атмосфері планети на висоті близько 14 кілометрів. На такій висоті більшість подібних перешкод можна буде уникнути. За оцінкою Кіппінг, рівень втрати світлових хвиль зірок, що надходять на телескоп складе в такому випадку лише близько 8 відсотків.

Читайте також: Майбутнє космічних телескопів

Крім того, астрофізик зазначає, що проводивсвої розрахунки тільки для оптичного та інфрачервоного терраскопа. Якщо створити апарат, який буде працювати тільки з радіохвилями, то хмари і інші види перешкод для нього вже не будуть представляти ніякої проблеми.

Іншим недоліком терраскопа, каже авторідеї, є обмеженість одночасних спостережень. За допомогою терраскопа вийде спостерігати за світлом зірок, які будуть перебувати в той чи інший момент за нашою планетою. Вирішити питання можна буде шляхом використання відразу декількох компактних космічних детекторів світлових хвиль, розташованих навколо планети.

</ P>

Якщо вам цікаві новини науки і технологій, обов'язково підпишіться на наш канал в Яндекс.Дзен. Там ви знайдете матеріали, які не були опубліковані на сайті!