Sari la conținut

Următoarea generaţie de telescoape spaţiale sunt gata de lansare

Trimis donpetru , sep 15 2010 12:04 | 2923 Vizualizari
- - - - -


La mijlocul anilor 1700, un tânăr muzician german, William Herschel, s-a mutat în Anglia, practicând astronomia. Era de la sine înţeles că noul hobby nu se putea practica fără achiziţionarea unui telescop. La vremea aceea nu exista un telescop extraordinar de bun ca să poată vedea foarte bine Luna. Aşa că, a făcut prin propriile sale puterii unul, învăţând pentru început să realizeaze… oglinzi.
În decursul a câtorva ani, a ajuns să construiască şi celelalte instrumente necesare, inventând un nou aliaj care poate oferi imagini mult mai clare. Din cheltuielile sale lunare a reuşit să pună la punct o matriţă pentru obţinerea oglinzilor, prin turnarea unui amestec topit de cupru şi staniu. Acest amestec era după răcire lustruit ore în şir până la obţinerea unei onglinzi clare. Aceste oglizi le-a folosit la realizarea telescopului. Cu un astfel de telescop s-a descoperit planeta Uranus în 1781, cu altul, a formulat teoria naşterii stelelor din nebuloase, iar cu alt telescop, în 1800, a descoperit lumina infraroşie.

Datorită numeroaselor contribuţii şi descoperiri a lui William Herschel, cercetătorii au ales numele celui mai recent şi mai mare telescop care urmează să fie trimis în spaţiu: Herschel. Acest telescop spaţial urmează să fie lansat pe 14 mai 2009 împreună cu un alt telescop numit Planck. Telescopul Herschel este o contribuţie a Agenţiei Spaţiale Europene în domeniul infraroşu (IR). Oglinda primară a telescopului are 3,5m diametru şi va fi utilizată în noua tehnologie pentru capturarea şi interpretarea datelor.

Imagine postată

Observaţiile astronomice în infraroşu, pot ajuta cercetătorii să stabileasca cum au luat naştere stelele în galaxia noastră şi cum s-a format prima galaxie după BigBang.

Herschel este primul observator spaţial de importanţă deosebită după lansarea telescopului Hubble, imaginile captate cu ajutorului lui Hubble devenind embleme ale astronomiei. Cu toate acestea, Herschel este o nouă generaţie de telescoape spaţiale. Oglina primară a telescopului Herschel este mai mare decât oglinda primară a lui Hubble (care are numai 2,4m). În principal, Hubble este în principal un telescop optic, privind spaţiu în domeniu ultraviolet, ceea ce înseamnă că nu poate să investigheze “unele ştiinţe”.

"Telescoapele sunt maşini ale timpului", a declarat John Thatcher, un specialist în optică şi instrumente spaţiale de la EADS Astrium. "Cele mai multe lucruri sunt departe, dar le aducem mai aproape pentru a putea fi observate, dar pentru că sunt în mişcare departe de noi, lumina care vine de la stele “deplasează liniile spectrului". Aceasta este o proprietate a corpurilor care emit energie şi se deplasează departe de observator - cu cât viteza de deplasare a corpurilor este mai mare, cu atât mai mult timp îi va lua lungimii de undă a luminii să ajungă la observator.

Imagine postată

Deoarece expansiunea universului se accelerează, lumina emisă de obiectele cosmice aflate la distanţă tinde spre culoare roşie, aferentă spectrului infraroşu (IR). "De asemenea, dacă doriţi să vedem cum se formează stelele şi planetele din praf şi nori de gaze, avem nevoie de IR, pentru că praful cosmic absoarbe lumina vizibilă," adaugă Thatcher.

Regiunea IR este explorată recent, a explicat profesorul Griffin Matt de la Şcoala de Fizică şi Astronomie a Universităţii Cardiff: "Cea mai mare parte din aceasta regiune este blocată de atmosfera terestră, cu toate că există unele ferestre mici unde spectrul IR este transmis slab, dar care poate fi folosit de astronomi". Deci, pentru a obţine acces deplin la spectrul IR, trebuie să mergem mai sus în atmosferă.

Orbita Pământului a fost numai bună pentru Hubble; pentru că este peste limita ceţei atmosferice şi departe de poluare. Dar nu e bine pentru astronomia IR. "Dacă am fi foarte aproape de Pământ, în primul rând pe planetă, spectrul IR umple jumătate din cer", a spus Griffin. "Dar de asemenea, Pământul radiază energie. Deci va trebui să ne îndepărtăm de Pământ, pentru că noi folosim detectori IR iar căldura radiantă nu ne-ar piermite să vedem clar nimic de aici".

Imagine postată

De aceea, ambele telescoape Herschel şi Planck vor rula pe orbite diferite. Destinaţia acestei nave spaţiale Lagrange este cel de-al doilea punct de pe sistemul Pamant - Soare, cunoscut sub numele de L2. La 1,5 milioane de km de Pământ - de patru ori distanţa de la Pământ la Lună - este un punct pe o orbită solară, dar un punct cu proprietăţi speciale. La cele cinci puncte Lagrange, câmpurile gravitaţionale ale Pământului şi Soarelui interacţionează cu forţele centrifuge permiţând orbitarea corpurilor şi absorbind mai puţină energie. L2 este pe partea opusă a Pământului spre Soare - în mod normal, cu cât este mai îndepărtat de Pământ, cu atât mai lentă este rotaţia telescopului: aşa ar trebui să fie şi rotaţia telescopului Herschel.

Apoi, pe orbita L2 se asigură că Herschel este rece şi protejat împotriva radiaţiilor. În acest scop se va utiliza o umbrela cu boruri largi pentru a păstra temperatura telescopului la aproximativ 40K. "Se va emite radiaţii cu aceeaşi lungime de unda ca cele căutate de noi. Asta ar fi fost o problemă pentru un telescop optic aflat pe pământ, deoarece ar fi fost “umplut” de lumină", a spus Griffin. Aşadar, punctul de plecare pentru Observator a fost uriaşa oglindă.

Jean Dauphin, director Astrium, a condus echipa din Toulouse, care a proiectat şi construit optica telescopului Herschel. "Pentru ca noi căutam în infraroşu obiecte aflate la distanţă, există un număr relativ mic de fotoni care vin la telescop. Asta înseamnă că avem nevoie de o capacitate mare de colectare sau captare. Oamenii de stiinţă au ajuns la concluzia că un diametru de 3,5m a oglinzi primare fost absolut necesar pentru a colecta suficienţi fotoni pentru instrumentele de analiza: ceva mai mic decât atât nu ar avea nici un interes stiintific. Mai mult decât atât, 3,5m a fost limita pentru ca Ariane să poată fi lansat.

Imagine postată

Prima fază de proiectare a telescopului Herschel a început la mijlocul anilor 90, când SEC a studiat toate materialele care ar putea fi folosite pentru a face un telescop spaţial. "Ne-am uitat la carbon-armat, plastic, aluminiu, titan, un fel de sticlă folosită pentru Optica numit Zerodur, chiar şi beriliu, dar niciunul dintre acestea nu au fost adecvate", a spus Dauphin. "Cele de plastic nu au putut fi şlefuite cu o precizie suficientă. Zerodur s-a potrivit pentru asta, dar numai oglinda ar fi cântărit o tonă. Nu se putea să punem o oglinda de o tonă pe satelitul Ariane; pentru că oglinda ar fi distrus structura satelitului".

Răspunsul a venit într-un material care a fost inspectat de Astrium pentru a putea fi folosit în optica spaţială. Acest material este carbura de siliciu. "Materialul a fost utilizat în producerea sigiliilor de pompe în industria chimică şi de automobile, dar proprietăţile sale au fost foarte potrivite pentru optica. Este usor, foarte rezistent şi poate fi destul de uşor şlefuit cu aceeaşi acurateţe ca Zerodur". Mai mult decât atât, poate fi modelat în orice formă, prin procedeul de sinterizare: o pulbere fină de SiC este apăsată într-o matriţă şi încălzită într-un cuptor, pentru a forma o bază solidă.

Imagine postată

Chiar dacă Astrium a dezvoltat procesul de sinterizare, creşterea dimensiunilor de la 15-20cm la aproximativ 2m, a obligat echipa lui Dauphin să dezvolte o metodă de sudură prin care să unească mai multe componente şi să obţină dimensiunea dorită a oglinzii. "Este un proces complicat, deoarece sudurile trebuie să fie perfecte, urmând ca după aceea să fie prelucrată şi slefuită întreaga oglinda," adăugată Dauphin. "Am folosit un alt cuptor şi cu ajutorul unei tehnici patentate, am unit cele 12 petale care urma să formeze discul oglinzii în diametrul de 3,5m." După polizat suprafaţa oglinzii, aceasta are o rugozitate mai mică de 30nm.

Întregul telescop ansamblat – oglinzi primare şi secundare, structuri de susţinere şi toate celelalte structuri - este construit din SiC şi cântăreşte 350 kg. "Aceasta nu este doar cea mai mare oglindă care se va lansa în spaţiu, ea este cea mai mare oglindă din carbura de siliciu (SiC) făcută vreodată" a spus Dauphin.

Sursa: herschel.esac.esa.int


0 Comentarii

SUPPORT WEBSITE

    Susțineți dezvoltarea acestui site web
Today's Birthday's

Last FAQ

  • ian 11 2013 08:57
    Izolatia externa reprezinta izolația părților exterioare ale unui echipament, constând din distanțe de separare în aer si din suprafețele în contact cu aerul ale izolației solide ale unui echipament, care sunt supuse la solicitări d...
  • mar 03 2013 04:16
    Este o retea electrică al cărei punct neutru nu are nici o legătură voită cu pământul, cu excepia celei realizate prin aparate de măsurare, de protecie sau de semnalizare, având o impedană foarte mare.
  • iul 01 2014 08:27
    Acest nivel de izolatie se defineste astfel:a) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicată < 245 kV:- tensiunea nominală de tinere la impuls de trăsnet si- tensiunea nominală de tinere de scurtă durată la frecvenă indu...
  • ian 11 2013 08:34
    Supratensiunile electrice tranzitorii sunt de trei tipuri:- supratensiune cu front lent: Supratensiune tranzitorie, în general unidirecțională, având durata până la vârf 20 μs < Tp < 5000 μs si durata spatelui T2 < 20 ms...
  • aug 07 2012 08:30
    Sitemele de achizitie de date se clasifica avand in vedere doua criterii:dupa conditiile de mediu in care lucreaza:▪ sisteme destinate unor medii favorabile(laborator);▪ sisteme destinate utilizarii in condii grele de lucru( echipam...

Latest News

Board Statistics

Total Posts:
71759
Total Topics:
6322
Total Members:
30323
Newest Member:
Sacha
Online At Once:
185 --- 22-ianuarie 18

100 utilizator(i) activ(i)(în ultimele 15 minute)

100 vizitatori, 0 utilizatori anonimi
Bing, Google

emil.matei.ro Cel mai cuprinzator director romanesc