В последнее время активно изучается проект ATLAS, как будущий космический телескоп после Вебба, выводимый с помощью Ares-5 во вторую точку Лагранджа. Причем о нем начали говорить, даже больше, чем про закрытый проект TPF.
Некоторые ссылки для размышления.
http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/tpf_index.html
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/60653.jpg)
http://www.dtm.ciw.edu/boss/ftp/psffg/Postman-ATLAST.ppt
http://arxiv.org/pdf/0904.0941v1
http://www.stsci.edu/institute/atlast/
Оба телескопа позиционируются, как способные получить спектры землеподобных планет у близких звезд.
Сам проголосовал за 16-метровый сегментированный АТЛАС. Технология космических интерферометров выглядит ненадежно, так как еще в космосе толком не испытавалась. Да и топлива она требует немало, для фиксации расстояния между зеркалами.
А сегментированные зеркала в космсе хоть раз испытывались :?:
Давайте подождём телескопа им. Вебба.. А потом посмотрим :wink:
Ну на Вебб уже сейчас потраченно минимум 2 миллиарда $. Похоже больше половины от всей стоимости телескопа. Так что как минимум этому проекту закрытие не грозит. А на TPF от силы 100 миллионов.
Правда Европа сейчас активно работает над технологией, в рамках смежного проекта LISA. Но будущее Дарвина, почти такое же туманное, как и TPF.
Так что в общем технология складного зеркала и оптического интерферометра находится сейчас примерно в равных условиях - проработка идет, но реальные испытания в космосе будут проведенны лишь через несколько лет.
http://gomel-sat.net/index.php?newsid=256
В этом месяце команда ЕКА готовится к испытаниям самого маленького и наиболее точно управляемого двигателя, который когда-либо строили для использования в космосе. Он также достаточно чувствителен для того, чтобы противодействовать силе поступающего солнечного света.
Новый двигатель размером всего десять сантиметров. Он испускает слабое синее пламя во время работы. Электрический Реактивный двигатель Полевой Эмиссии (оригинальное название Field Emission Electric Propulsion – FEEP) производит толкательное усилие, эквивалентное силе одного падающего волоса. Но, несмотря на его низкую мощность, характеристики FEEP и его управляемость гораздо выше большинства современных реактивных толкателей. Это ключ к будущему успеху научных миссий ЕКА.
"Большинство систем реактивного толкателя используется, чтобы переместить космический корабль из пункта А в пункт B" объясняет Давиде Николини из Отдела Научных Проектов ЕКА, который отвечает за проект FEEP. "Но с FEEP цель состоит в том, чтобы поддерживать космический корабль в неподвижном положении, компенсируя даже самые незначительные воздействия с точностью, которой нет ни у какой другой подобной машины".
Наблюдение за тем, как объекты ведут себя, когда они отделены ото всех внешних влияний – давнее желание физиков, которое невозможно реализовать в области действия силы притяжения Земли. Таким образом, миссия следующего десятилетия под названием LISA Pathfinder рассчитана на 1.5 миллиона километров. В рамках миссии состоится полет к области в космосе, которая называется Точка Лагранжа 1 (Lagrange Point 1 – L1), где Солнце и гравитация Земли уравновешивают друг друга, так, чтобы поведение пары свободно плавающих испытательных масс могло быть точно проверено. Однако, чтобы отделить эксперимент полностью от остальной части Вселенной все еще будут некоторые волнения, которые необходимо преодолеть. Например, незначительное, но непрерывное давление солнечного света.
В то время, как толкающее усилие других ионных двигателей измеряется в миллиньютонах, работа FEEP измеряется в микроньютонах – это в тысячу раз меньшая единица. Двигатель работает в диапазоне 0.1 - 150 микроньютонов. Минимальный шаг изменения силы меньше 0.1 микроньютона в интервале времени до 190 миллисекунд.
FEEP использует жидкий металлический цезий. Через капилляры металл течет между парой металлических поверхностей, которые заканчиваются в остром как бритва разрезе. Разрез размером около одного микрона – в сто раз тоньше человеческого волоса. Поверхностное напряжение держит цезий в разрезе, пока генерируется электрическое поле. Поэтому в жидком металле образуются положительные ионы, при помощи которых создается толчок.
Испытание пройдет в вакуумной камере с системой реактивного толкателя, работающей на батарейках.
LISA Pathfinder может накопить сильный электрический потенциал. Он угрожает электростатической разрядкой – своего рода молния в космосе, которая может повредить критические бортовые системы. Поэтому образующийся «плавающий потенциал испытательной установки» будет тщательно измерен.
FEEP будет работать на борту LISA Pathfinder совместно с аналогом «коллоидной» системы НАСА. Это позволит проверить обе системы, так же как и многочисленные критические технологии, которые используются для объединенного проекта НАСА и ЕКА LISA.
LISA включает трио спутников, которые будут находиться вокруг L1 на расстоянии пять миллионов километров. Они будут связаны лазерами и сформируют единственную самую большую структуру, которую когда-либо использовали в космосе. Это нужно, чтобы обнаружить гравитационные волны, описанные в общей теории относительности Эйнштейна, но которые невозможно обнаружить на Земле.
С другой стороны интерферометр не обязательно может быть конфигурацией из нескольких аппаратов. Теоретически можно разместить зеркала на одной ферме. Разработчики TPF даже предлагали смелое решение, как запихать интерферометр в тяжелую Дельту. Т.е. в РН, которая уже реально существует в отличие от планируемой Ares-5. Такая реализация выглядит на уровне Вебба по сложности.
(http://img210.imageshack.us/img210/8580/tpf1.jpg)
http://www.stsci.edu/institute/atlast/documents/16.8%20Meter%20in%20Ares%20V%20Deployment%20Sequence.wmv (12 Мб)
Небольшой ролик показывающий в общих чертах проект 16 метрового космического телескопа
Продолжаю читать техническую документацию по разработке АТЛАСа
http://www.stsci.edu/institute/atlast/index_html_documents_page
Сравнительные возможности телескопа по сравнению с Хабблом
(http://img25.imageshack.us/img25/8581/20434718.jpg)
Предлагаемые инструменты для АТЛАСа
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/60658.jpg)
Как видно объем памяти камеры - 6 гигапикселей крупнейший для астрономических телескопов. Текущий рекорд принадлежит изготавливаемой камере для большого 8-метрового обзорного телескопа LSST (вступит в строй в 2013-2015 году) - 3.2 Гигапикселей.
Видимо для передачи данных будет использоватся лазерная связь.
Несколько слайдов на предмет возможности АТЛАСа в обнаружение планет у других звезд.
(http://img11.imageshack.us/img11/4386/31242689.jpg)
(http://img11.imageshack.us/img11/594/13762889.jpg)
(http://img11.imageshack.us/img11/6563/91057754.jpg)
Главный недостаток ATLASа - он работает в видимом диапазоне. Зачем тащить в космос 8 или 16 метровое зеркало. когда уже сейчас есть наземные адаптивные телескопы с такой же апертурой, с такими же возможностями и гораздо меньшей ценой. Причем не составляет никаких принципиальных сложностей сделать оптические телескопы еще больших размеров - 30 и даже 100 метров (http://ziv.telescopes.ru/rubric/astronomy/index.html?pub=4) - и стоить они будут заведомо меньше ATLASa. Примерно та же ситуация с интерферометрами. Первые изображения экзопланет (у HR 8799) были получены на наземном инструменте и это только начало.
Поэтому я думаю, что никакого ATLASa не будет. Возможно не будет даже космических интерферометров в современном их понимании. В космосе надо работать только в тех диапазонах, в которых затруднительно работать на земле. Это и есть магистральный путь, который мы сейчас наблюдаем на примере Гершеля и Планка.
ЦитироватьЗачем тащить в космос 8 или 16 метровое зеркало. когда уже сейчас есть наземные адаптивные телескопы с такой же апертурой, с такими же возможностями и гораздо меньшей ценой.
А почему тогда планету у Фомальгаута смог зарегистрировать только Хаббл, а вот наземные телескопы выдали лишь верхние пределы?
arxiv.org/abs/0811.1994
(http://img61.imageshack.us/img61/4228/94272136.jpg)
(http://img61.imageshack.us/img61/9045/18403152.jpg)
Т.е. пока только Хаббл смог зарегистрировать эту планету, а телескопы 8-10 метрового класса смогли получить только верхние пределы. Сюдя по архиву ESO в начале года планету снимал VLT, но о результатах пока публикации нет.
Потом, если посмотреть экзопланетные roadmap'ы, то можно заметить, что спектры землеподобных планет у близких звезд предлагается получать на телескопах следущих видов:
- 30-100 метровых наземных;
- 2-4 метровых космических интерферометрах;
- 10 метровых космических телескопах;
Т.е. космические телескопы где-то в 3-5 раз обгоняют наземные при одинаковой апертуре.
Другой пример - глубина проницания, которая и у Хаббла и у наземных телескопов 10-метрового класса лежит в пределах 30 звездных величин.
Но даже в этом соотношение, космический телескоп получается примерно в 5 раз дороже.
(http://img61.imageshack.us/img61/481/68936312.jpg)
Но с другой стороны наземные телескоп из-за светового дня и плохой погоды может наблюдать примерно в 3-4 раза меньше времени, чем космический. Т.е. их эффективность примерно равна.
ЦитироватьПервые изображения экзопланет (у HR 8799) были получены на наземном инструменте и это только начало.
Ну строго говоря внешняя планета у HR 8799 потом была обнаружена на архивном снимке Хаббла, датированным еще 1998 годом.
http://arxiv.org/abs/0902.3247
Вот еще пример
http://arxiv.org/abs/0901.4552
Авторы подвели итоги наиболее цитируемых астрономических статей за 2006 год.
Получилась следующая картина
1 SDSS 1892
2 Swift 1523
3 HST 1078
4 ESO 813
5 Keck 572
6 CFHT 521
7 Spitzer 469
8 Chandra 381
9 Boomerang 376
10 HESS 297
Т.е. Хаббл оказался немного результативней всей Южной Европейской Обсерватории, где есть четыре 8-метровых телескопа и куча более мелких, в т.ч. и обзорных, в 2 раза результативней двух 10-метровых телескопов Кек, а многих других телескопов 5-10 метрового класса, вроде Субару, HET, Джемени, Магелан, БТА и Паломар вообще нету.
Это еще раз говорит, что космические телескопы и в видимом диапозоне до сих пор играют очень важную роль.
ЦитироватьНо с другой стороны наземные телескоп из-за светового дня и плохой погоды может наблюдать примерно в 3-4 раза меньше времени, чем космический. Т.е. их эффективность примерно равна.
Ну тогда и вы учитывайте ,что наземные телескопы при намного меньшей стоимости,можно использовать по назначению десятками лет,сравнительно легко ремонтировать,и конечно же модернизировать.
Вот кстати последняя рекомендация NASA по экзопланетам, датированная мартом 2009 года.
http://exep.jpl.nasa.gov/documents/ExoplanetCommunityReport.pdf
раздел 3 Optical Imaging
схемка с 67 страницы
(http://img11.imageshack.us/img11/8776/58498143.jpg)
Там прямо говорится, что даже 30-метровые наземные телескопы с АО годны лишь для изучения молодых планет-гигантов. Спектроскопия скалистых планет возлагается на флагманскую миссию, заключающуюся в выводе космического телескопа с апертурой 4-8 метров.
Хотя конечно я нисколько не сомневаюсь, что наземные телескопы в 30 метров будут построены. Первый из них уже изготавливается - 24 метровый Маггелан состоящий из семи 8-метровых зеркал.
http://www.rol.ru/news/misc/spacenews/05/11/03_001.htm
Первый свет в 2016 году.
В общем эти рекомендации 2009 года примерно повторяют RoadMap 2006 года. Идет разработка сразу двух флагманских миссий. Для получения спектров обитаемых планет в видимых лучах идет разработка большого оптического телескопа (с возможностью внутреней и внешней маской для коронографа), а для инфракрасного спектра интерфорометр из 4 зеркал с апертурой в 2-4 метра. Единственное отличие в плане 2009 года предлагается перед флагманскими миссиями запускать миссии Proba-класса (т.е. с бюджетом в 600 млн. $) для проверки технических решений и уменьшения риска.
Дополнительные проекты из плана 2006 года - SAFIR, Life Finder и Planet Imager исчезли.
Хотя, если посмотреть сами рекомендации 2009 года связаные с фотографическим методом, то они говорят о том, что NASA придется выбирать между большим оптическим космическим телескопом и космическим инфракрасным интерферометром. Вольный перевод этого места:
Цитировать1-5 лет
В3 Подготовка фотографической космической миссии для изучения Земля-массовых планет
5-10 лет
В2 Формирование фотографической космической миссии для изучения Земля-массовых планет на основе найденной частоты планет
11-15 лет
С1 Запуск космической фотографической миссия для Земля-массовых планет.
С2 Разработка будущей флагманской фотографической миссии с запуском пойже.
ЦитироватьПервые изображения экзопланет (у HR 8799) были получены на наземном инструменте
Неправда. Первое изображение экзопланеты было получено на Хаббле. На снимках 2004го и 2006го года. Об открытие планеты и ее хаббловское изображение было опубликовано ОДНОВРЕМЕННО со снимком системы HR 8799.
В реальности разница между планетами огромная - то, что смогли увидеть с земли у HR 8799, это горячие Юпитеры оценочной массой от 7 до 10 масс юпитера. Естественно в инфракрасном диапазоне(горячие...). А Хаббл снял планету массой от половины до двух масс Юпитера. Что для наземных десятиметровых телескопов в принципе невозможно(пока во всяком случае).
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/60703.jpg)
Да нет, TestPilot там все сложнее.
по HR 8799
http://arxiv.org/abs/0811.2606
The b and c companions were first seen in October 2007 Gemini data; the d component was first detected in Keck data in 2008. The b and c components were also visible in a re-analysis of non-ADI Keck data obtained for a related program in 2004 [the data sets and the reduction technique are described further in the supplemental online material (SOM)]
http://arxiv.org/abs/0903.1919
The discovery of three planetary companions around HR 8799 (Marois et al. 2008) marked a significant epoch in direct imaging of extrasolar planets. Given the importance of this system, we re-analyzed H band images of HR 8799 obtained with the Subaru 36-elements adaptive optics (AO) in July 2002. The loworder AO imaging combined with the classical PSF-subtraction methods even revealed the extrasolar planet, HR 8799b. Our observations in 2002 confirmed that it has been orbiting HR 8799 in a counter-clockwise direction. The flux of HR 8799b was consistent with those in the later epochs within the uncertainty of 0.25 mag, further supporting the planetary mass estimate by Marois et al. (2008).
http://arxiv.org/abs/0902.3247
Three planets have been directly imaged around the young star HR 8799. The planets are 5-13 Mjup and orbit the star at projected separations of 24-68 AU. While the initial detection occurred in 2007, two of the planets were recovered in a re-analysis of data obtained in 2004. Here we present a detection of the furthest planet of that system, HR 8799 b, in archival HST/NICMOS data from 1998.
про Фомальгаут
http://arxiv.org/abs/0811.1994
Coronagraphic observations with the Hubble Space Telescope (HST) in 2004 produced the first optical image of Fomalhaut's dust belt, and detected several faint sources near Fomalhaut (6). Fomalhaut's proper motion across the sky is 0.425 arcsecond per year in the southeast
direction, which means that objects that are in the background will appear to move northwest relative to the star. To find common proper motion candidate sources, we observed Fomalhaut using the Keck II 10-m telescope in 2005 and with HST in 2006 (SOM). In May, 2008, a comprehensive data analysis revealed that Fomalhaut b is physically associated with the star and displays orbital motion. Follow-up observations were then conducted at Gemini Observatory at
3.8
Да нет, byran, там все еще сложнее.
Если вы берете возможность детектa планет возле HR 8799, то самыми ранними будет возможность заметить планету на данных полученных, догадайтесь на каком инструменте? Правильно на Хаббле в 1998 году. :twisted:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/15/full/
Чтобы еще больше запутать, когда Хаббл вел наблюдения Фомальгаута уже были данные про наличие планеты в системе(лень искать, но вполне возможно, что на базе результатов наблюдений наземных инструментов).
Но я вел речь про снимки. То есть то изображение HR 8799 которое было опубликовано 13 Ноября, было получено Кеком позже 2006го года. Поэтому формально приоритет первого полученного снимка экзопланеты, безусловно за Хабблом. Оба снимка были обнародованы НАСА 13 Ноября 2008 года.
Второе, планеты возле HR 8799 на порядок массивнее экзопланеты "сфотографированной" Хабблом. То есть речь идет про суперюпитеры против юпитероподобной планеты.
Ну и последнее. Хаббл это инструмент прежде всего видимого диапазона. Ни один из существующих наземных телескопов не может даже близко сравнится с ним по качеству(в видимой области спектра). Непонятно даже, смогут ли достичь сопоставимого с Хабблом качества будущие 20ти+ метровые наземные инструменты. Сейчас, реально, наземные инструменты хорошо себя чувствуют в инфракрасном диапазоне. Но и здесь им скоро предстоит конкурировать с Веббом.
Еще на тему противостояния космических и наземных телескопов.
Луна глазами VLT
(http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2002/phot-19a-02-preview.jpg)
http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2002/phot-19-02.html
разрешение 50 метров
Луна глазами HST
кратер Коперник
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/7792.jpg)
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA01541
разрешение 80 метров
место посадки Апполона-17
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/7793.jpg)
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/hubble_moon.html
разрешение 50-60 метров
Ио
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/60711.jpg)
http://seds.org/hst/JupiterIo.html
This picture is a composite of a black and white near infrared image of Jupiter and its satellite Io and a color image of Io at shorter wavelengths taken at almost the same time on March 5, 1994. These are the first images of a giant planet or its satellites taken by NASA's Hubble Space Telescope (HST) since the repair mission in December 1993.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/60712.jpg)
http://www.nmm.ac.uk/explore/astronomy-and-time/astronomy-facts/instruments/vlt-takes-a-sharp-look-at-saturn-and-io
NAOS-CONICA image of Io obtained on December 5 2001. Many surface features can be identified including volcanoes and lava fields. (Image: © European Southern Observatory).
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/7794.jpg)
http://cfao.ucolick.org/pgallery/io.php
Upper Left:
Io image taken with Keck adaptive optics; K-band, 2.2micron.
Upper Right:
Io image based on visible light taken with Galileo spacecraft orbiter.
Lower Left:
Io image taken with Keck adaptive optics; L-band, 3.5micron.
Lower Right:
Io image taken without Keck adaptive optics
На Хаббле ведь уже семь лет как стоит ACS... А то так можно еще сравнивать снимки Хаббла до первой сервисной миссии - то есть до коррекции оптики. И говорить - насколько лучше наземные телескопы... :evil:
В случае Хаббла не судьба найти снимки камерами инсталлированными в 2002ом году? А то технология сенсоров в 1993м году(инсталляция WFPC2) была, кхм, на Земле цифровых фотокамер вообще не было, все на пленку снимали... Электроника - ни мобильных, ни интернета(в современном понимании) тогда не было. В сравнение доисторической электроники с современной, ну догадаться кто выиграет не сложно.
И можно найти снимки Ио Кека и ВЛТ в видимом диапазоне? Оба же в нем тоже снимают. А то будет опять сравнение яблок с апельсинами.
Если уже делать сравнение - то снимки Advanced Camera for Surveys Хаббла против АО снимков Кека/ВЛТ. Все вышеперечисленные прекрасно снимают в видимом диапазоне.
http://newton.uor.edu/facultyfolder/julie_rathbun/io_workshop/marchis.ppt
Вот здесь есть примерные сравнения в одном диапозоне (видимых лучах) между современным 10-метровым телескопом, Хабблом, 10-метровым телескопом с будущей более продвинутой АО, и 30-метровым будущим телескопом.
(http://img27.imageshack.us/img27/4133/80307496.jpg)
(http://img27.imageshack.us/img27/4537/77436121.jpg)
Как видно сейчас Хаббл находится на одном уровне с лучшими наземными телескопами.
Это не снимки, а симуляция. Мнение неких товарищей. Причем о том, чего авторам хочется увидеть в будущем. Hubble ASC Ио не снимала.
Вот сравнение качества ВЛТ и Хаббла на примере реально существующих снимков.
NGC 1313
(http://www.autohotkey.net/~TePe/VLTvsHST.jpg)
Вверху VLT, под ним Хаббл.
Если найти галерею со снимками Кека, хотя бы в несколько сотен галактик, то можно попытаться найти галактику, которую снимали оба инструмента. Но надеяться, что кековское качество будет сильно лучше ВЛТ, не стоит.
Количество деталей полученное ВЛТ даже в сравнение не идет с Хабблом. Вот примерно и разница.
Полноразмерные версии файлов:
http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/images/hs-2007-05-c-full_jpg.jpg
http://www.eso.org/gallery/d/3832-3/phot-43a-06.tif
Впечатляет сравнение :)
Насчет сьемки ACS Ио видимо она имела место.
http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0603329v1
В этой статье их куски приведены. По виду весьма похожи на симуляции из презентации выше. :roll:
www.ast.cam.ac.uk/~wyatt/wyatt_hst08.pdf
Еще статья на ту же тему. Что ни говори, а среди перечисленных
звезд оптические снимки наземных телескопов я видел только для
Беты Жертвеника, остальные исключительно Хабблом. Да и то, в том
случае на снимке Хаббла была обнаружена ранее неизвестная
деталь - второй пылевой диск находящийся под углом к основному.
Предполагают, что он говорит о наличие планеты-гиганты в нем.