Как стать автором
Обновить

Отчёт: микрометеорит вызвал значительные неисправимые изменения в сегменте основного зеркала «Джеймса Уэбба»

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 11K
Всего голосов 40: ↑38 и ↓2 +36
Комментарии 35

Комментарии 35

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Не нужны большие телескопы в космосе — слишком дорого и слишком ненадежно. Надо на Земле строить масштабные сети синхронизированных друг с другом телескопов для любого диапазона.

А разве атмосфера, магнитное поле и куча всякого хлама в воздухе, начиная с пыли и птиц, заканчивая самолетами и спутниками - не мешает таким телескопам фатально?

Мешают, но не фатально. А при масштабировании эти помехи стремятся к нулю.
не фатально
к нулю

Мы не наблюдали космос в длинах волн от 30м. Вообще.
Поэтому хотят строить радиотелескопы на обратной стороне Луны, но никто еще всерьез не взялся.

А для их детекции разве нельзя использовать массив маленьких телескопов в космосе? Подобным образом работают радиотелескопы на земле.

Можно вычесть сигнал Земли используя несколько приемников в космосе, просто антенна на темной стороне Луны не будет ловить шумы Земли. А Земля в радио очень шумный объект.
Интерферометрия, будет работать в космосе для этих волн. Но чтобы начать, надо хотя бы две антенны в космосе. А у нас ни одной.
Ну хорошо, что-то поглощается — сколько именно? Если 80%, то достаточно построить 5 телескопов как Уэбб на Земле (а это на пару порядков дешевле). Нужны именно точные расчеты.
Не достаточно. Поглощение — это не единственный эффект атмосферы. Из-за турбулентности изображение неизбежно дрожит, ограничивая максимально достижимое разрешение телескопа.
Так поэтому и нужна сеть из телескопов, где эти атмосферные искажения статистически нивелируются.

Боюсь, статистическое устранение атмосферных искажений намного сложнее реализовать, чем кажется. Можно начать с того, что 5 образцов будет слишком мало. Кроме того, кто сказал, что искажения совершенно не коррелированы?..

Другая большая проблема в том, что благодаря температуре Земли практически всё очень активно испускает тепловое излучение в инфракрасном диапазоне. А это даст очень низкое соотношение сигнала к шуму. Охлаждение самого телескопа не сильно поможет.

просто нужны ремонтные миссии. Да, сложно, дорого и опасно.. но точно не дороже, чем ещё один (два, три, десять) "Уэбб"

сложно и дорого, очень опасно. Но всё равно надо либо готовиться к тому, что пора собирать несколько запасных "Уэббов", либо праздник продлится слишком недолго.

Вряд ли такое столкновение - это уникальное явление, которого больше ни разу не будет за всё время эксплуатации.

"Неисправимые изменения" не значит непредвиденные. Подобные риски были учтены.

нушож, будем надеяться. Исправить всё равно ничего уже нельзя. Это же не "Хаббл", где тоже всё было заранее предусмотрено ;)

К сожалению космос это совсем не как в голивудских фильмах - объекты не висят неподвижно относительно всего остального, а имеют орбиты, по которым движутся. Поэтому микрометеориты и всякий другой мусор не ждут подходящей возможности в каком-то определенном радиусе, а перемещаются по своим орбитам, изредка на большой скорости пересекая орбиту телескопа.

Соответственно ни атомная бомба, ни липкий пузырь, ни большой астероид никак не помогут в защите от метеоритов, они лишь очистят окружающее пространство в каком-то небольшом радиусе (которое в тот момент времени и так скорее всего будет чистым). Тут нужна какая-то активная противометеоритная защита, уничтожающая мусор на подлете - задача, по сложности намного превышающая строительство телескопа.

Или какое-нибудь запасное зеркало (т.е. механизм саморемонта или замены)

И то и другое реализовано - зеркало состоит из сегментов (очень отдаленный аналог RAID массива) и проблемы в одном сегменте частично могут быть исправлены (что и описано в тексте)

Логичен следующий шаг. Не жалкие "единицы сегментов" основного зеркала. Но сотни и тысячи сегментов, объединенные в "кластеры". И тогда потеря даже трети площади "зеркала" вообще никак не скажется на общем функционале. Но... "Мечты, мечты, Где ваша сладость? Где ты, где ты, Ночная радость? Исчезнул он, Веселый сон, И одинокий. Во тьме глубокой. Я пробужден." Уверен, что, наше всё, Пушкин, именно про Webb'a писал. Тот тоже с удивлением, обнаружил себя, полностью активированным, на странной орбите, черт знает где...

Представьте, как их калибровать. Там же точность нужна до нм.

Ой, ну дайте помечтать. :)
Рой микротелескопов, с матрицей 100x100 пикселей, чипом от денди и оптикой из бутылочного стекла... Триллион таких закинул на орбиту подальше. Ну... дальше я не придумал... Там они должны дальше как-то самоорганизоваться и фотографировать песчинки на планетах в других звездных скоплениях.

а если их как-то запулить поперёк эклиптики - ваще красота. Но вряд ли они на такой орбите останутся надолго

Бесполезно, для наблюдения за далёкими объектами нужно именно соотношения площади зеркала(или линзы, или чем вы там свет собираете) к площади матрицы.

Триллион матриц 100x100 с плохой оптикой соберут вам случайный шум.

Не все так плохо. Триллион спутников соберут столько света, сколько не смогут и сотни Веббов. Матрица может быть одна на всех.

Грубо говоря, максимальное увеличение телескопа ограничено его диаметром главного зеркала. Там формула простая, если зеркало и вся остальная оптика идеальная, то кратность = 2 * диаметр в мм.

Контраст и светосила уже зависят от площади главного зеркала.

Миллион кубсатов могут выстроиться в систему зеркал, подобную гексагональным зеркалам Вебба. При этом расстояние между ними особой роли не играет, пострадает только контраст изображения. Хотя я надеюсь, это можно компенсировать диаметром роя.

Сейчас проблема только засинхронизировать этот миллион кубсатов и обеспечить их хоть каким-либо двигателем, способным работать длительное время. Скорее всего, мы еще увидим такие космические телескопы, сначала аналог телескопов Кека, затем и небольшие кубсаты.

Я сомневаюсь, что получится выстроить миллион кубсатов с маленькими зеркалами с соответствующей точностью. Там нужны буквально нанометры, причём чем больше общая площадь зеркала, тем точнее надо ставить.

А ведь кубсаты ещё и друг на друга будут понемногу действовать электромагнитными и гравитационными силами.

Кто будет оплачивать этот банкет? (с)


Имхо, нужно развивать космонавтику, чтобы полеты хотя бы в пределах солнечной системы не были проблемой.

Нужно просто построить пусковую петлю и выводить за год столько Уэббов сколько успеют произвести.

1/25 телескопа в год?

На фоне стоимости телескопа стоимостью запуска можно пренебречь. Пусковая петля от общего бюджета сэкономит не больше одного процента.

Вот только стоимость телескопа рождается как раз от условий запуска:

  • ограничение по габаритам вынуждает делать его конструктивно очень сложным и раскладным https://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:An_animation_of_the_Webb_Telescope_deployment_sequence._30fps_4k_h264.ogg

  • ограничение по весу вынуждает вписываться в 6 тонн, и использовать самые легкие и прочные материалы

  • необходимость в бесперебойной работе на 20 лет вынуждает использовать самые-самые крутые решения

  • и каждый из этих пунктов зависит от другого

    Большой носитель (типа Starship), который летает вверх-вниз каждый день, и готов поднять 100 тонн за три копейки (типа 50млн$), позволит делать телескопы с цельным зеркалом, грубыми, здоровенными и с плановым сроком службы в три года. Ну и такие телескопы будут дешевле, конечно же.

https://cs14.pikabu.ru/post_img/big/2022/01/13/4/1642049700114845319.png

Бомба не поможет - там нет воздуха, не будет ударной волны

Скорее всего просто напишут софт для "вычитания" негативного эффекта. А к следующему телескопу такая "адаптивная оптика" и вовсе стандартной станет.

А что если сделать (зацикленную между зеркал по периметру) лазерную преграду достаточной мощности для испарения микрометеоритов?

Зарегистрируйтесь на Хабре , чтобы оставить комментарий

Другие новости

Истории