Проект Lazuli: что известно о первом в мире частном космическом телескопе
Бывший глава Google Эрик Шмидт представил проект первого в мире частного космического телескопа. Аппарат, получивший название Lazuli, планируется запустить на очень высокую эллиптическую орбиту в 2028 году. Эксперт Pro Космоса Игорь Афанасьев разобрался, что представляет собой новый телескоп, чем он отличается от «Уэбба» и «Хаббла» и какие задачи будет решать.
В аэрокосмической отрасли всегда найдется место для новых миллиардеров. Среди них — американский топ-менеджер и предприниматель Эрик Эмерсон Шмидт, бывший председатель совета директоров и главный исполнительный директор компании Google. Один из самых богатых людей в мире не только сделал значительные инвестиции в аэрокосмический стартап Relativity Space и стал его генеральным директором, но и решил вложиться в науку.
Его цель — построить и запустить первый частный космический телескоп. Проект получил название «Лазурь» (Lazuli). Аппарат планируется запустить уже в 2028 году с помощью ракеты Terran R от Relativity Space, в которую Шмидт вложил средства, хотя, возможно, в конечном счете, может быть выбран носитель с уже представленной статистикой пусков.
Что известно о телескопе Lazuli: сравнение с «Уэббом» и «Хабблом»
LSO (Lazuli Space Observatory) станет значимой космической обсерваторией с телескопом, оснащенным главным зеркалом диаметром 3,1 метра. Это сделает «Лазурь» самым крупным действующим телескопом в космосе, уступающим лишь 6,5-метровому «Джеймсу Уэббу» (JWST). Для сравнения, у «Хаббла» и будущего телескопа имени Нэнси Грейс Роман NGRST зеркала диаметром 2,4 метра, а китайский «Сюньтянь» будет иметь зеркало 2 метра в диаметре.
Изначально планировалось установить на LSO 6,5-метровое зеркало, но проект был пересмотрен, и 3,1-метровое оказалось достаточным. Это не намного больше, чем у Хаббла или NGRST, но площадь светособирающей поверхности все-таки возрастет на 70%. Масса обсерватории составит около четырех тонн, что меньше, чем у Хаббла (11,1 тонны) и NGRST (4,2 тонны).
Проект LSO направлен на быстрое и экономичное создание астрономических инструментов. Запуск планируется через 3–5 лет после начала финансирования.
Основные задачи — изучение темной энергии, гравитационных волн и экзопланет. Финансирование обеспечивается частными инвесторами, что позволяет сочетать скромные и масштабные проекты.
В работе используются передовые технологии и опыт космических программ, обеспечивая широкий спектр научных исследований. LSO ориентирована на глобальное использование и оперативное распространение данных.
Устройство космического телескопа Lazuli
Телескоп будет оснащен оптикой с вторичным зеркалом, вынесенным за пределы оси первичного зеркала, чтобы не блокировать входящий свет. Такая оптическая схема называется внеосевой (экцентрической) системой.
Главное преимущество — отсутствие эффектов дифракции от вторичного зеркала и повышение контраста изображения, сравнимое с линзовыми рефракторами. Китайский «Сюньтянь» также будет иметь такую конфигурацию. Но большинство других крупных космических телескопов используют конструкцию с вторичным зеркалом, установленным перед главным. Основная проблема этой схемы — увеличение конечного диаметра телескопа.
Обсерватория «Лазурь» предназначена для оперативного мониторинга и высокоточной астрофизики в диапазоне видимого и ближнего инфракрасного света (400–1700 нм). Внеосевой телескоп особой формы позволяет работать с тремя инструментами, дополняющими друг друга:
контекстная камера WCC (Wide-field Context Camera) выполняет многодиапазонную съемку на площади 35' × 12' с высокой частотой фотометрии;
интегральный полевой спектрограф IFS (Integral Field Spectrograph) проводит непрерывную спектроскопию в диапазоне 400–1700 нм с разрешением R ∼ 100–500 для точной спектрофотометрии;
экстрасолнечный коронограф ESC (ExtraSolar Coronagraph) создает изображения с высоким контрастом до 10⁻⁸ исходного и до 10⁻⁹ после обработки; будет использоваться для изучения экзопланет.
Размер главного зеркала «Лазури» — ключевой фактор, но точность и качество приборов также важны. С их помощью телескоп будет преследовать цели, схожие с NGRST: получать изображения неба с высоким разрешением и широким полем зрения и изучать экзопланеты. Широкоугольные снимки помогут обнаружить множество сверхновых, что позволит измерить расширение Вселенной, раскрыть природу темной материи и энергии. Кроме того, они позволят выявить распределение темной материи благодаря эффекту слабого гравитационного линзирования.
На какой орбите будет летать космический телескоп Lazuli
В отличие от своего государственного аналога NGSTR или других космических обсерваторий, таких как «Эвклид» или JWST, «Лазурь» не будет располагаться в точке Лагранжа ESL2 системы Земля — Солнце. Вместо этого она будет размещена на очень высокой эллиптической орбите размером 70000 х 285000 километров с периодом девять дней и в резонансе с Луной. Это минимизирует негативные последствия присутствия Земли, одновременно обеспечивая высокоскоростную связь.
«Лазурь» будет оснащен гидразиновой двигательной установкой (запас импульса скорости для коррекция — около 450 м/с). Она переведет его на рабочую орбиту после выхода на суперсинхронную орбиту и пролета мимо Луны.
На рабочей орбите «Лазурь» сможет реагировать на потенциальные цели менее чем за четыре часа. Это требование разработано для обеспечения высокой скорости реагирования. Технические возможности телескопа сосредоточены в трех основных областях: астрономия во временной области и мультимессенджерная астрономия (метод наблюдений в астрофизике, использующий данные из разных физических каналов одного астрофизического источника), звезды и планеты, космология.
Телескоп Lazuli как часть комплекса наземных обсерваторий
«Лазурь» — это мощный инструмент для комплексных научных исследований. Он поможет изучать гравитационно-волновые источники, быстроразвивающиеся транзитные объекты, космологию сверхновых типа Ia, получать высококонтрастные изображения экзопланет и анализировать их атмосферы. Хотя обсерватория ориентирована на конкретные задачи, универсальность делает ее доступной для широкого круга астрофизиков по всему миру.
Стоимость разработки пока неизвестна, но она явно превысит несколько сотен миллионов долларов. Неизвестно даже, кто возьмется за строительство. В любом случае «Лазурь» станет частью частного комплекса, в который войдут еще три наземные обсерватории. Эти обсерватории финансирует фонд Schmidt Sciences, основанный Эриком Шмидтом и его женой. Фонд также инвестирует в проекты по океанографии, биологии, искусственному интеллекту и физике элементарных частиц в ЦЕРНе.
Три обсерватории комплекса:
Agnus Array — массив из 1200 небольших телескопов, наблюдающих за небом северного полушария;
LFAST (Large Fiber Array Spectroscopic Telescope) — группа из сотен или тысяч телескопов диаметром 0,76 метра. Они будут передавать сигналы на один спектрограф через волоконную оптику;
DSA (Deep Synoptic Array) — интерферометр с 1650 радиотелескопами.
Переходные явления, зафиксированные другими наземными телескопами или обсерваториями, например, Vera C, также будут изучаться.
Кто участвует в проекте космического телескопа Lazuli
Научным руководителем проекта «Лазурь» стал Пере Клюпар, бывший технический директор исследовательского центра NASA имени Эймса. В проекте участвуют известные ученые, такие как Сол Перлмуттер, астрофизик, удостоенный Нобелевской премии в 2011 году.
Эрик Шмидт не первый богатый человек, решивший финансировать астрономическую обсерваторию. До него это сделали Джеймс Лик и Уильям Кек. Однако Шмидт может войти в историю как первый, кто оплатил строительство крупного космического телескопа.
Сейчас можно описать архитектуру и возможности обсерватории на этапе предварительного проектирования. Научные операции планируются после быстрого цикла разработки — от концепции до запуска.
Одной из главных задач телескопа Lazuli, как мы уже отмечали, станет поиск экзопланет. Какие они бывают, как их открыли и есть ли среди них пригодные для жизни — рассказывали здесь.
Самое популярное
