Lielākā daļa no mums ir pieredzējuši piesārņojuma, miglas vai mākoņu vilšanos, pārvēršot stargazing nakti par vilšanās vingrinājumu. Pat orbītā teleskopi nevar pārāk labi redzēt putekļus, kas aizvada iekšējo Saules sistēmu. Bet NASA zinātnieku komanda ir izdomājusi veidu, kā izcelt astronomiju no šīs kosmiskās miglas.
Venera, Zeme un Marss visu riņķo orbītā putekļu mākonī, ko rada komētas un neregulāras sadursmes starp asteroīdiem. Šis tā saucamais zodiakālais mākonis ir Saules sistēmas visspilgtākais elements pēc Saules un var būt pat tūkstoš reižu spožāks, nekā objekti, uz kuriem astronomi patiesībā ir vērsti. Gaisma ietekmē orbītas novērojumus tāpat kā pilnmēness gaisma ietekmē novērojumus uz zemes. Zodiaka mākonis ir tik spilgts, ka ir traucējis ikvienu NASA jebkad uzsākto infrasarkano, optisko un ultravioleto staru astronomijas novērošanas misiju.
"Vienkārši sakot, kosmosa astronomiem tā nekad nav bijusi nakts," sacīja Metjū Siltumnis, NASA Goddard kosmosa lidojumu centra Greenbelt, MD astrofiziķis. Gaisma no mākoņa visvairāk ir Zemes orbītas plaknē, tajā pašā plaknē, kurā darbojas katrs kosmosa teleskops.
Tātad, kā NASA plāno aizmukt no mākoņa? Paceļot nākotnes teleskopu orbītas. Šāda veida pielāgošana ļautu kosmosa kuģiem pavadīt ievērojamu katras orbītas daļu virs un zem biezākajiem putekļiem, dodot skaidrāku priekšstatu par kosmosā esošajiem objektiem.
"Vienkārši novietojot kosmosa teleskopu uz šīm slīpām orbītām, mēs varam uzlabot tā jutīgumu divreiz tuvākā ultravioletā starojumā un 13 reizes infrasarkanajā telpā," skaidroja Siltumnīca. "Tas ir sasniegums zinātnes jomā, nepalielinot teleskopa spoguļa izmēru."
Siltumnīca ir sadarbojusies ar Skotu Bensonu un Kosoboratīvo kosmosa sistēmu modelēšanas un parametriskā novērtējuma (COMPASS) pētījumu komandu, abi NASA Glennas pētījumu centrā Klīvlendā, OH. Viņi pēta misijas, lai teleskopu ievietotu šāda veida leņķa plaknē - papildu zodiakālajā orbītā -, izmantojot jaunus sasniegumus saules masīvā, elektrisko piedziņu un lētākas palaišanas ierīces.
Viņi ir izstrādājuši koncepcijas pierādīšanas misiju ar nosaukumu Extra-Zodiacal Explorer (EZE), kas ir 1500 mārciņu liela EX klases observatorija. EZE startēs ar SpaceX Falcon 9 raķeti. Jauns jaudīgs saules elektriskās piedziņas elements, kura augšējā pakāpe virzītu kosmosa kuģi manevrējot gravitācijas spēkus garām Zemei vai Marsam - lidmašīnai, kas novirzītu misiju uz orbītu, kas slīpa līdz pat 30 grādiem uz Zemes.
NASA Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) motors ir uzlabots jonu piedziņas tips. Tas darbojas, noņemot elektronus no ksenona gāzes atomiem un paātrinot lādētos jonus caur elektrisko lauku, lai radītu vilci. Kaut arī šāda veida motori jebkurā laikā nodrošina daudz mazāku vilci nekā tradicionālās ķīmiskās raķetes, tie ir daudz efektīvāki degvielai un var darboties gadiem ilgi.
Divus no šiem uzlabotajiem motoriem, kuri savu jaudu iegūst no borta saules blokiem, izmitinās EZE augšējā pakāpē. Viņi izšautu, lai kosmisko kuģi nosūtītu uz planētas lidojuma, kas to ievietotu papildu zodiaka orbītā. "Mēs esam izmēģinājuši vienu NEXT spuldzi vairāk nekā 40 000 stundu zemes pārbaudē, vairāk nekā divas reizes pārsniedzot dzinēja darbības laiku, kas vajadzīgs, lai EZE kosmosa kuģi nogādātu ārpuszodiakālajā orbītā," skaidroja Bensons. "Šī ir nobriedusi tehnoloģija, kas ļaus veikt daudz rentablākas kosmosa misijas gan astrofizikas, gan planētas zinātnes disciplīnās."
Ja komanda apgalvo, ka šī koncepcijas misija darbosies, tas būs labākais novērošanas centra veikums NASA Explorer programmas vēsturē. Tas būs arī spēles mainītājs. Kā skaidroja Siltumnīca, “tas padarīs extrazodiālas orbītas pieejamas ikvienam astronomam, kurš ierosina NASA Explorer programmu. Tas ļaus nepieredzētām zinātniskām iespējām astrofizikas pētniekiem. ”
Avots: NASA.
