Повечето от нас са изпитали разочарованието от замърсяването, мъглата или облаците, превръщайки нощ на звезди в упражнение в безсилие. Дори в орбита телескопите не могат да се виждат твърде добре през праха, който носи вътрешната Слънчева система. Екип от учени от НАСА обаче измисли начин да издигне астрономията от тази космическа мъгла.
Венера, Земята и Марс орбитират в прашен облак, създаден от комети и случайни сблъсъци между астероиди. Този така наречен зодиакален облак е най-светещата характеристика на Слънчевата система след Слънцето и може да бъде до хиляда пъти по-ярък от обектите, към които астрономите всъщност са насочени. Светлината влияе върху орбиталните наблюдения по същия начин, по който светлината от пълна Луна влияе на наземните наблюдения. Зодиакалният облак е толкова ярък, че пречи на всяка инфрачервена, оптична и ултравиолетова астрономическа мисия за наблюдение, която НАСА някога е стартирала.
„Казано по-просто, никога не е било нощ за космическите астрономи“, казва Матю Грийнхолд, астрофизик в Центъра за космически полети „Годард“ на НАСА в Greenbelt, MD. Светлината от облака е най-голяма в равнината на орбитата на Земята, същата равнина, в която оперира всеки космически телескоп.
И така, как НАСА планира да се измъкне от облака? Чрез наклоняване на орбитите на бъдещите телескопи. Този тип регулиране ще позволи на космическите кораби да прекарат значителна част от всяка орбита над и под най-дебелия прах, като му дадат по-ясен изглед на обекти в космоса.
„Само с поставянето на космически телескоп на тези наклонени орбити можем да подобрим чувствителността му с коефициент два в близо до ултравиолетовия и 13 пъти в инфрачервения,“ обяснява Оранжерийският. „Това е пробив в способностите за наука с абсолютно никакво увеличение на огледалото на телескопа.“
Оранжерията си партнира със Скот Бенсън и проучвателния екип за съвместно моделиране и параметрична оценка на космическите системи (КОМПАС), двамата в Научния център на НАСА в Глен в Кливланд, Охайо. Те разследват мисиите за поставяне на телескоп в този тип ъглова равнина - екстра зодиакална орбита - използвайки нови разработки в слънчеви масиви, електрическо задвижване и разходни ракети с по-ниска цена.
Те са разработили мисия с доказателство за концепцията, наречена Extra-Zodiacal Explorer (EZE), обсерватория от EX-клас от 1500 килограма. EZE ще изстреля на ракета SpaceX Falcon 9. Мощно ново слънчево-електрическо задвижване като горната му степен ще насочи космическия кораб на маневрен подпомагащ гравитацията покрай Земята или Марс, полет, който ще пренасочи мисията в орбита, наклонена с до 30 градуса спрямо Земята.
Двигателят на НАСА за еволюционен ксенон задвижващ механизъм (NEXT) е подобрен тип йонно задвижване. Той работи чрез отстраняване на електрони от атоми на ксенонов газ и ускоряване на заредените йони през електрическо поле за създаване на тяга. Въпреки че тези видове двигатели осигуряват много по-малко тяга във всеки даден момент от традиционните химически ракети, те са много по-икономични и могат да работят с години.
Два от тези усъвършенствани двигатели, които получават мощността си от вградените слънчеви масиви, ще бъдат разположени в горния етап на EZE. Те щяха да стрелят, за да изпратят космическия кораб на планетарния полет, който да го постави в извънзодиакална орбита. „Ние сме пуснали един NEXT тяга за над 40 000 часа в наземно изпитване, повече от два пъти експлоатационния живот на дросела, необходим за предаване на космическия кораб EZE на неговата извънзодиакална орбита“, обясни Бенсън. „Това е зряла технология, която ще позволи много по-рентабилни космически мисии както в дисциплините на астрофизиката, така и в планетарните науки.“
Ако тази концепционна мисия работи, според екипа, това ще бъде най-доброто представяне от обсерватория в историята на програмата Explorer на НАСА. Това също ще бъде смяна на играта. Както обясни Greenhouse, „тя ще направи извънзодиакални орбити достъпни за всеки астроном, предлагащ програмата на НАСА Explorer. Това ще даде възможност за безпрецедентна научна способност за изследователите на астрофизика. "
Източник: НАСА.
