Свет из далекой галактики может путешествовать миллиарды лет, чтобы достичь наших телескопов. За последнюю долю секунды свет должен пройти через вращающуюся турбулентную атмосферу Земли. Наш взгляд на вселенную становится размытым. Обсерватории на земле строятся на больших высотах, чтобы преодолеть некоторые из этих проблем, но до сих пор только размещение телескопа в космосе позволяло избежать влияния атмосферы.
Телескоп с воздушным шаром сверхдавления (или SuperBIT) имеет 0.Зеркало диаметром 5 метров, которое переносится на высоту 40 км на воздушном шаре с гелием объемом 532 000 кубических метров, размером с футбольный стадион.
Его последний испытательный полет в 2019 году продемонстрировал исключительную стабильность наведения с отклонением менее одной тридцать шеститысячной градуса в течение более часа. Это должно позволить телескопу получать такие же четкие изображения, как у космического телескопа Хаббла.
Никто не делал этого раньше не только потому, что это чрезвычайно сложно, но и потому, что воздушные шары могут оставаться в воздухе всего несколько ночей: слишком мало для амбициозного эксперимента.
Тем не менее, НАСА недавно разработало воздушные шары сверхдавления, способные удерживать гелий в течение нескольких месяцев. SuperBIT планируется запустить на следующем воздушном шаре большой продолжительности из Ванаки, Новая Зеландия, в апреле. Переносимый сезонно стабильными ветрами, он несколько раз облетит Землю – снимая небо всю ночь, а затем используя солнечные батареи для подзарядки своих батарей в течение дня.
При бюджете на строительство и эксплуатацию первого телескопа 5 миллионов долларов США (?3.62 млн), SuperBIT стоил почти в 1000 раз меньше аналогичного спутника. Мало того, что воздушные шары дешевле ракетного топлива, но и возможность возвращать полезную нагрузку на Землю и перезапускать это означает, что их конструкция была изменена и улучшена в течение нескольких испытательных полетов.
Спутники должны работать впервые, поэтому, как правило, имеют (феноменально дорогое) избыточность и технологию десятилетней давности, которая должна была быть пригодна для использования в космосе в предыдущей миссии. Современные цифровые камеры совершенствуются с каждым годом – поэтому команда разработчиков купила передовую камеру для последнего испытательного полета SuperBIT за несколько недель до запуска. Этот космический телескоп по-прежнему будет модернизироваться или иметь новые инструменты в каждом будущем полете.
В долгосрочной перспективе космический телескоп Хаббл больше не будет ремонтироваться, если он неизбежно выйдет из строя. В течение 20 лет после этого миссии ЕКА / НАСА будут позволять получать изображения только в инфракрасном диапазоне длин волн (например, космический телескоп Джеймса Уэбба, который будет запущен этой осенью) или в одном оптическом диапазоне (например, обсерватория Евклида, запуск которой состоится в следующем году).
К тому времени SuperBIT станет единственным в мире объектом, способным проводить многоцветные оптические и ультрафиолетовые наблюдения с высоким разрешением.
У команды уже есть финансирование для разработки апгрейда SuperBIT’s 0.Телескоп с апертурой 5 метров до 1.5 метров (максимальная грузоподъемность воздушного шара – телескоп с зеркалом диаметром около 2 метров). Десятикратное увеличение светосилы в сочетании с широкоугольным объективом и большим количеством мегапикселей сделает этот более крупный прибор даже лучше, чем Хаббл. Дешевая стоимость позволяет даже иметь парк космических телескопов, предлагающих время для астрономов всего мира.
«Новая технология воздушных шаров делает посещение космоса дешевым, простым и экологически чистым», – сказал Шаабан. «SuperBIT можно постоянно реконфигурировать и модернизировать, но его первая миссия будет наблюдать за крупнейшими ускорителями частиц во Вселенной: столкновения между скоплениями галактик."
Научная цель полета 2022 года – измерить свойства частиц темной материи. Хотя темная материя невидима, астрономы отображают то, как она изгибает лучи света, – метод, известный как гравитационное линзирование. SuperBIT проверит, замедляется ли темная материя во время столкновений.
Никакие коллайдеры частиц на Земле не могут ускорять темную материю, но это ключевая особенность, предсказываемая теориями, которые могут объяснить недавние наблюдения странно ведущих мюонов.
«Пещерные люди могут разбивать камни вместе, чтобы увидеть, из чего они сделаны», – добавил проф. Ричард Мэсси из Даремского университета. "SuperBIT ищет хруст темной материи.
Это тот же эксперимент, вам просто нужен космический телескоп, чтобы его увидеть."
Видео: https: // www.YouTube.com / watch?v = g2tre0ok70Q