Всё об Артемиде
Интерферометрия, метод, который объединяет свет от нескольких наземных телескопов для моделирования одного большого оборудования, уже продемонстрировал свою эффективность в нескольких научных исследованиях. Сейчас исследователи изучают возможность распространения этой технологии на Луну, используя будущие миссии НАСА «Артемида».
Именованный Stellar Imager с поддержкой Artemis (AeSI), проект, подробно описанный в статье, предварительная версия которой доступна в онлайн-репозитории. arXivпредлагает установить на поверхности Луны оптический/ультрафиолетовый интерферометр для проведения перспективных исследований экзопланетных систем и других астрономических явлений.
Проект AeSI уже принят в Фазу 1 программы НАСА «Инновационные и передовые концепции» (NIAC), которая финансирует революционные идеи, потенциально способные изменить освоение космоса. Это предложение рассматривается как возможность вывести науку на новый уровень, предоставив детальные изображения небесных объектов с чрезвычайно высоким разрешением, что ранее было невозможно при существующей инфраструктуре.
Художественная визуализация шести интерферометров на лунной поверхности, объединенных в один гигантский интерферометр. Фото: Рисунок 3/Rua et al. (2024)
Зачем ставить телескоп на Луну
В интервью сайту Вселенная сегодняАстрофизик Джоя Рау из Космического центра имени Годдарда НАСА подчеркнул важность проекта. «Мотивацией этого исследования является оценка того, сможем ли мы построить и эксплуатировать в сотрудничестве с программой «Артемида» большую обсерваторию с редкой апертурой (интерферометр) на поверхности Луны и определить, конкурентоспособна ли она с ранее разработанной системой свободного полета. вариант. » .
По ее словам, AeSI стремится изучать Вселенную в очень высоком разрешении, улавливая ультрафиолетовые и оптические длины волн с угловым разрешением примерно в 200 раз большим, чем у космического телескопа Хаббл. «Такой тип наблюдения невозможен с Земли из-за искажений, вызванных атмосферой. Даже в видимом спектре атмосферные помехи ограничивают производительность наземных интерферометров, что делает космос идеальной средой для такого типа исследований».
Идея установки интерферометра на Луне не нова. Ученые давно предлагали отправить в космос УФ/оптические интерферометры, но отсутствие лунной инфраструктуры всегда ограничивало эти возможности.
Идея разместить телескоп на Луне не нова. Выше — художественное представление гипотетического оборудования в этом смысле, созданное с помощью искусственного интеллекта. Фото: Флавия Коррейя через DALL-E/Olhar Digital
Поэтому до тех пор специалисты предпочитали работать со спутниками, известными как «свободные летуны«, которые проще в эксплуатации. Однако с развитием программы «Артемида» и возможностью доставки на Луну надежной инфраструктуры сценарий изменился, и установка лунной обсерватории стала рассматриваться как реальная возможность.
Читать далее:
AeSI будет состоять из интерферометра диаметром один километр, установленного вблизи южного полюса Луны, места, где запланирована посадка миссий «Артемида», в частности третьей. Такое стратегическое расположение позволит оборудованию проводить точные наблюдения за звездами и их магнитными полями, космической погодой и, что наиболее важно, за обитаемостью экзопланет в далеких системах.
Проект AeSI не только предлагает более передовую науку, но и масштабируется. Предложение предусматривает, что его можно расширить, включив в него до 30 и более элементов, образуя единый мощный интерферометр.
Роботы могут помочь преодолеть трудности
Однако для того, чтобы идея воплотилась в жизнь, необходимо преодолеть некоторые трудности. К ним относятся лунная пыль, известная своей абразивностью и вредностью для оборудования, а также сейсмическая активность, которая может поставить под угрозу точность приборов.
Чтобы справиться с этими проблемами, команда исследователей предлагает использовать вспомогательных роботов, которые будут отвечать за помощь в строительстве и обслуживании обсерватории.
По словам доктора Рау, первоначальное исследование показало, что проект технически жизнеспособен. Исследование Фазы 1 содержит важные рекомендации для будущих исследований и развития технологий, необходимых для преодоления технических препятствий и воплощения AeSI в реальность.
Траектория AeSI в рамках программы NIAC началась многообещающе. Фаза 1 проекта была одобрена с показателем успеха менее 4%, что подчеркивает актуальность предложения. Теперь следующим шагом является поиск финансирования для Фазы 2, которая позволит провести углубленное исследование и разработку решений выявленных проблем.
«Фаза 2 будет сосредоточена на дальнейшей разработке и совершенствовании первоначального девятимесячного исследования, которое мы проводим на этапе 1», — сказал Рау. «Мы считаем, что наша дальновидная концепция может произвести революцию в научных исследованиях и предоставить значительные возможности для демонстрации технологий на поверхности Луны, поэтому мы очень надеемся получить дальнейшую поддержку от NIAC и других источников финансирования».
Одна из целей AeSI — внести вклад в исследования обитаемости экзопланет. В настоящее время подтверждено существование более 5700 миров за пределами Солнечной системы, около 70 из которых находятся в так называемой «обитаемой зоне» своих звезд, где условия благоприятны для существования жидкой воды. AeSI позволит провести детальный анализ этих звезд и их взаимодействия с окружающими планетами, помогая лучше понять факторы, влияющие на возникновение и поддержание жизни.
Выполняя ультрафиолетовые и оптические наблюдения с беспрецедентным угловым разрешением, AeSI откроет новые горизонты в астрофизике. Это позволит глубже исследовать наиболее энергичные компоненты Вселенной, такие как магнитные звезды и далекие галактики, предлагая более глубокое понимание космоса и способствуя будущим научным открытиям.