NASA ima na umu neke prilično napredne koncepte kada je u pitanju sljedeća generacija svemirskih teleskopa. To uključuje i Tranzitni satelit ankete egzoplaneta (TESS), koji je nedavno prešao u svemir, kao i James Webb svemirski teleskop (JWST) (planirano pokretanje 2020.) i Teleskop teleskopske infracrvene mreže sa širokim poljem (WFIRST), koja se još razvija.
Pored njih, NASA je identificirala i nekoliko obećavajućih prijedloga u sklopu svoje decembarske ankete o astrofizici 2020. godine. No možda je najambiciozniji koncept onaj koji traži svemirski teleskop sastavljen od modula koji bi se mogli sastaviti. Ovaj je koncept nedavno izabran za razvoj faze I kao dio NASA-inog naprednog naprednog koncepta (NIAC) za 2018. godinu.
Tim koji stoji iza ovog koncepta vodi Dmitri Savransky, docent strojarskog i zrakoplovnog inženjerstva na Sveučilištu Cornell. Zajedno s 15 kolega iz čitavog SAD-a, Savransky je stvorio koncept modularnog svemirskog teleskopa ~ 30 metara (100 stopa) s prilagodljivom optikom. No pravi je pokretač činjenica da bi se on sastojao od gomile modula koji bi se samostalno sastavljali.
Profesor Savranski dobro je upoznat sa svemirskim teleskopima i lovom na egzoplanete, pomažući u integraciji i testiranju planeta Imager Blizanca - instrumenta na južnom teleskopu Gemini u Čileu. Također je sudjelovao u planiranju istraživanja egzoplaneta Blizanca planeta imagera, koji je otkrio planet nalik Jupiteru u orbiti oko 51 Eridanija (51 Eridani b) u 2015. godini.
Ali gledajući u budućnost, prof. Savranski vjeruje da je samo-sastavljanje put za stvaranje super teleskopa. Kako su on i njegov tim opisali teleskop u svom prijedlogu:
„Čitava struktura teleskopa, uključujući primarno i sekundarno zrcalo, sekundarnu potpornu strukturu i ravna planetarna štitnika, bit će izrađena od jednog jedinog modula svemirskog broda. Svaki modul bit će sastavljen od šesterokutne svemirske letjelice promjera 1 m, a na vrhu je aktivni sklop zrcala od ruba do ruba. "
Ti bi se moduli pokrenuli samostalno, a zatim kretali do točke L2 Sunce-Zemlja koristeći pomična solarna jedra. Ta će jedra postati sunčanim zaslonom ravnog teleskopa nakon što se moduli skupe i sastave, bez potrebe za ljudskom ili robotskom pomoći. Iako ovo može zvučati radikalno napredno, svakako je u skladu s onim što NIAC traži.
"To je to što je program NIAC", rekao je dr. Savranski u nedavnom intervjuu za Cornell Chronicle. "Nacrtate ove pomalo suludo zvučeće ideje, ali pokušajte ih poduprijeti s nekoliko početnih izračuna, a zatim je to devetomjesečni projekt gdje pokušavate odgovoriti na pitanja izvedivosti."
Kao dio nagrade NAIC-a za Fazu I za 2018., koja je objavljena 30. ožujka, tim je dobio devet tisuća dolara tijekom razdoblja od devet mjeseci za provođenje ovih studija. Ako to budu uspješni, tim će se moći prijaviti za nagradu II. Faze. Kao što je rekao Mason Peck, izvanredni profesor strojarskog i zrakoplovnog inženjerstva u Cornellu i bivši šef tehnološkog odjela u NASA-i, Savranski je na pravom putu sa svojim prijedlogom NIAC-a:
"Kako se autonomne svemirske letjelice sve češće događaju i dok nastavljamo poboljšavati način na koji gradimo vrlo male svemirske letjelice, ima puno smisla postaviti pitanje Savranskom: Je li moguće izgraditi svemirski teleskop koji može vidjeti dalje i bolje, koristeći samo jeftine male komponente koje se samostalno sastavljaju u orbiti? "
Ciljana misija ovog koncepta je Veliki ultraljubičasto / optički / infracrveni geodet (LUVOIR), prijedlog koji se trenutno istražuje u sklopu NASA-inog desetljećnog istraživanja 2020. Kao jedan od dva koncepta koja istražuje NASA-in Goddard Space Space Let, ovaj koncept misije zahtijeva svemirski teleskop s masivnim segmentiranim primarnim zrcalom koje u promjeru ima oko 15 metara (49 stopa).
Kao i JWST, LUVOIR-ovo ogledalo bilo bi sastavljeno od podesivih segmenata koji bi se otvarali jednom kada se rabe u svemir. Pokretači i motori aktivno bi podešavali i poravnavali te segmente kako bi postigli savršen fokus i hvatanje svjetla iz slabih i udaljenih predmeta. Primarni cilj ove misije bio bi otkrivanje novih egzoplaneta, kao i analiza svjetlosti od onih za koje je već otkriveno da procjenjuju njihovu atmosferu.
Kao što su Savranski i njegovi kolege istaknuli u svom prijedlogu, njihov je koncept izravno u skladu s prioritetima NASA-ovih tehnoloških planova za znanstvene instrumente, opservatoriju, senzorne sustave i robotiku i autonomne sustave. Također navode da je arhitektura vjerodostojno sredstvo za izgradnju divovskog svemirskog teleskopa, što ne bi bilo moguće prethodnim generacijama teleskopa poput Hubble i JWST.
"James Webb bit će najveći astrofizički opservatorij koji smo ikada stavili u svemir, a nevjerojatno je teško", rekao je. "Dakle, uspon u razmjeru do 10 metara ili 12 metara ili potencijalno čak 30 metara, čini se gotovo nemogućim pojmiti kako biste te teleskope izgradili na isti način na koji smo ih gradili."
Nakon što je primio nagradu I faze, tim planira provesti detaljne simulacije načina na koji će moduli letjeti kroz svemir i prolaziti jedni s drugima kako bi utvrdili koliko velika solarna jedra moraju biti. Oni također planiraju provesti analizu sklopa zrcala kako bi potvrdili da moduli postižu potrebnu površinsku figuru nakon sastavljanja.
Kao što je Peck naznačio, ako bude uspješan, prijedlog dr. Savranskog mogao bi biti izmjenjivač igara:
„Ako profesor Savranski dokaže izvodljivost stvaranja velikog svemirskog teleskopa iz sitnih komada, promijenit će način na koji istražujemo svemir. Moći ćemo si priuštiti da vidimo dalje i bolje nego ikad - možda čak i površinu ekstrasolarnog planeta. "
5. i 6. lipnja NASA će također održati NIAC orijentacijski sastanak u Washingtonu, na kojem će svi pobjednici Faze I imati priliku upoznati se i razgovarati o njihovim idejama. Ostali prijedlozi koji su primili nagradu I faze uključuju robove koji mijenjaju oblik za istraživanje Titana, lagane zračne senzore za istraživanje atmosfere Venere, robota s krilima krila za istraživanje Marsa, novi oblik propulzije snopa za međuzvjezdane misije (slično kao Breakthrough Starshot) , robot na paru za oceanske svjetove i samoobnavljajuće stanište napravljeno od gljiva.
Više o tim konceptima kao i o onima koji su dobili nagradu II faze možete pročitati ovdje.
