Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
NASA раскрыло детали миссии PRIMA — первого телескопа программы Probe Explorers
Первый представитель нового класса космических телескопов планирует выйти на стартовый комплекс в начале 2030-х годов, сообщило NASA.

Миссия PRIMA станет первой в рамках новой программы NASA Probe Explorers — серии космических обсерваторий, призванных обеспечить проведение более масштабных научных исследований при меньших затратах. Космические телескопы NASA обычно относятся либо к относительно недорогим миссиям класса Explorer, стоимость которых ограничивается несколькими сотнями миллионов долларов, либо к флагманским обсерваториям вроде недавно запущенного космического телескопа Nancy Grace Roman, стоимость которого составила около 4,3 миллиардов долларов.
Создавая класс Probe Explorers, представители NASA рассчитывают найти оптимальный баланс между небольшими миссиями Explorer и флагманскими проектами стоимостью в несколько миллиардов долларов. Агентство несколько лет изучало концепты потенциальных миссий этого класса после того, как независимая группа ученых рекомендовала создать новую категорию космических аппаратов. Однако до недавнего времени оставалось неясным, позволит ли научный бюджет NASA, находящийся под давлением администрации Дональда Трампа, фактически начать разработку такой миссии.
NASA объявило о решении продолжить работу над PRIMA — сокращенно от Probe far-Infrared Mission for Astrophysics, то есть «исследовательская миссия по изучению Вселенной в дальнем инфракрасном диапазоне для астрофизики».
PRIMA была единственным финалистом конкурса на первую миссию класса Probe Explorer после того, как NASA ранее в этом году исключило из программы конкурирующий проект — рентгеновскую обсерваторию AXIS. По данным NASA, концептуальное исследование AXIS показало, что проект не сможет уложиться в установленные агентством сроки и бюджет.
Ученый, руководивший разработкой концепции AXIS, возложил ответственность за возникшие проблемы на сбои в работе и недостатки управления в Центре космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. Именно этому подразделению агентство планировало поручить руководство миссией AXIS в случае перехода проекта к стадии разработки.
PRIMA, напротив, будет реализовываться Лабораторией реактивного движения NASA (JPL) в Пасадене, штат Калифорния. Эта организация также столкнулась с серьезными институциональными проблемами: в разработке находится сравнительно мало новых миссий, а за последнее время там прошла серия сокращений персонала.
Флагманские космические миссии могут проходить путь от проектирования до изготовления и испытаний десятилетиями, прежде чем достигнут стартовой площадки. Nancy Grace Roman стал исключением. От момента, когда NASA одобрило переход к его разработке, до запуска в прошлом месяце прошло около 10 лет. После запуска телескоп направляется к рабочей позиции примерно в миллионе миль от Земли.
PRIMA получит предельный бюджет 1,2 миллиарда долларов без учета стоимости запуска. Телескоп будет значительно меньше и проще Nancy Grace Roman , поэтому естественно ожидать более короткого цикла разработки. NASA рассчитывает запустить PRIMA уже через семь лет — в 2033 году.
Телескоп будет исследовать Вселенную в слабом дальнем инфракрасном излучении в диапазоне длин волн от 24 до 235 микрометров. Для этого его главную оптическую систему потребуется охладить до 4,5 Кельвина, или примерно −268,5 °C.
Обычно для такой задачи потребовалась бы совершенно новая сложная криогенная система охлаждения. Однако PRIMA получит запасной агрегат, оставшийся после разработки космического телескопа «Джеймс Уэбб». Его модифицируют для использования гелия-3 вместо гелия-4 в качестве хладагента.
Фокальные плоскости детекторов PRIMA, основанных на технологии кинетических индуктивных детекторов, будут охлаждаться еще сильнее — примерно до 100 миллиКельвинов. В результате оптическая система миссии может стать одной из самых холодных из когда-либо отправленных в космос.
По словам ученых, руководящих миссией, высокая чувствительность PRIMA в дальнем инфракрасном диапазоне позволит исследовать происхождение планет и их атмосфер, совместную эволюцию галактик и черных дыр, а также изменения свойств пыли и металлов на протяжении космической истории.
Диаметр главного зеркала PRIMA составит 1,8 метра. Телескоп будет работать на орбите вокруг точки Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, расположенной примерно в 1,5 миллионах километрах от нашей планеты.
Миссия позволит заглянуть глубже в инфракрасную часть спектра, чем любая предыдущая или действующая инфракрасная космическая обсерватория NASA, включая Spitzer и «Джеймс Уэбб». PRIMA также продолжит исследования, начатые европейским космическим телескопом Herschel, благодаря которому астрономы получили новые данные о формировании космических нитей и роли воды в образовании звезд и планет.
Спутниковый анализ позволил составить карту истощения подземных вод по всей планете. Оказалось, в наибольшей степени сокращение запасов происходит не от уменьшения объема осадков, а там, где подземные воды активнее всего используют для орошаемого земледелия, важного для обеспечения продовольствием миллиардов людей.
Ископаемые ресурсы с каждым годом все больше истощаются и дорожают, поэтому во всем мире активно внедряется возобновляемая энергетика. Однако солнечные и ветровые установки не всегда возможно использовать, их эффективность зависит от погоды, времени суток и климата. Есть еще один распространенный источник энергии — механические колебания: волны океана, вибрации мостов и трубопроводов. Чтобы преобразовывать их в электричество, нужны специальные линейные генераторы. Проблема в том, что сегодня не существует конструкций, которые позволяли бы эффективно заряжать отдельные автономные устройства. В итоге датчики, метеостанции и другие приборы вдали от инфраструктуры остаются без надежного питания. Ученые ПНИПУ создали уникальную методику, которая позволит проектировать маломощные линейные генераторы для преобразования колебаний волн. С ее помощью можно будет получить в среднем около 33 ватт мощности, что достаточно для питания инфраструктуры там, где невозможно использовать солнечные и ветровые установки.
Ученый из Японии попытался рассчитать теоретическую возможность для человечества поддерживать контакт с другими разумными сообществами. Он пришел к выводу, что даже при наличии внеземных цивилизаций в Галактике шансы наладить с ними связь почти равны нулю. Это означает, что наше одиночество нельзя считать основанием однозначно утверждать о безжизненности Млечного Пути за пределами Солнечной системы.
Спутниковый анализ позволил составить карту истощения подземных вод по всей планете. Оказалось, в наибольшей степени сокращение запасов происходит не от уменьшения объема осадков, а там, где подземные воды активнее всего используют для орошаемого земледелия, важного для обеспечения продовольствием миллиардов людей.
Ученый из Японии попытался рассчитать теоретическую возможность для человечества поддерживать контакт с другими разумными сообществами. Он пришел к выводу, что даже при наличии внеземных цивилизаций в Галактике шансы наладить с ними связь почти равны нулю. Это означает, что наше одиночество нельзя считать основанием однозначно утверждать о безжизненности Млечного Пути за пределами Солнечной системы.
Расшифровка иероглифов на сохранившихся каменных монументах помогла ученым установить, как называлось заброшенное доиспанское поселение майя. Его обнаружили всего несколько месяцев назад в глубине тропических лесов на юго-востоке Мексики. Исследователи также смогли прочитать имя правителя и найти свидетельства конфликта города с соседним поселением.
Физики изучили уравнения Эйнштейна в форме, похожей на уравнения плазмы, и построили математическую теорию «гравитационного пересоединения». В рамках нее по аналогии с разрывом и слипанием магнитных силовых линий в плазме гравитационные «листы» пространства-времени тоже могли бы разрываться и слипаться, передавая энергию из поля в вещество.
Луна и Солнце вызывают не только океанские приливы, но и микроскопические колебания гравитационного потенциала на Земле, из-за чего время в разных точках планеты течет с немного разной скоростью. Физики впервые зафиксировали эти периодические изменения с помощью сети оптических часов, объединенных оптоволоконными линиями.
Спутниковый анализ позволил составить карту истощения подземных вод по всей планете. Оказалось, в наибольшей степени сокращение запасов происходит не от уменьшения объема осадков, а там, где подземные воды активнее всего используют для орошаемого земледелия, важного для обеспечения продовольствием миллиардов людей.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно