Ученые предложили создать гигантские космические телескопы из мембран
Ученые придумали, как увеличить размер (а значит, и разрешение) космических телескопов до параметров их наземных аналогов — а, возможно, и еще больше. Для этого необходимо выполнить их зеркала из сверхтонких и прочных мембран — на манер космических парусов. Более того, авторы инициативы предложили ряд технических решений, позволяющих реализовать подобный проект уже в ближайшем будущем.
Космические телескопы, которые позволяют астрономам игнорировать любые порождаемые земной атмосферой помехи и заглядывать практически на самый край Вселенной, имеют один главный недостаток. Это их размер. Даже у невероятно «раскрученного» и в самом деле совершившего несколько эпохальных открытий «Уэбба» наибольший диаметр зеркала составляет всего 6,5 метра (и даже его пришлось делать складным). В то время как для наземных обсерваторий не редкость зеркала площадью в разы и даже на порядки больше.
Ограничением являются возможности грузовых ракет. Некоторые ученые связывают большие надежды с началом активной эксплуатации сверхтяжелых носителей, таких как Starship/Super Heavy и «Чанчжэн-9». Но другие их коллеги предложили альтернативный выход: они предлагают ловить оптические, миллиметровые и инфракрасные волны с помощью огромных и гибких мембран.
Идея, как уверяет команда, висела в воздухе: ведь никто никогда не говорил, что отражающая поверхность должна обязательно быть жесткой. Достаточно, чтобы она успешно отражала нужное излучение и удерживала свою форму. А значит, вместо тяжелых и объемных зеркал в космос можно запустить, к примеру, несколько сот квадратных метров алюминиевой фольги.
Речь не идет об обычном рулоне: фольга должна быть сверхпрочная и изготовленная с особой тщательностью, исключающей малейшие дефекты. Кроме того, необходимо продумать схему развертывания, опорную конструкцию и разместить в нужном положении относительно «зеркала» детектор. К счастью, здесь нет ничего невозможного для человечества. Проблема в другом: даже в вакууме тонкая отражающая поверхность со временем деформируется.
Однако ученые придумали, как разрешить это самое неприятное затруднение: здесь должна помочь адаптивная оптика. Это технология, позволяющая операторам наземных телескопов корректировать искажения, вносимые в наблюдения атмосферой — с помощью специальных приводов меняя форму зеркала.
В космосе же заменой этих приводов могут послужить лазеры. Направляя их лучи на деформированные участки мембраны, астрономы могли бы поддерживать способность гибкого зеркала к фокусировке — в реальном времени. Авторы идеи не просто предложили это решение, но и с помощью серии экспериментов в лаборатории подтвердили, что это возможно. Осталось лишь масштабировать эти решения, и, возможно, через 1-2 десятилетия на орбите появится уже не 6,5, а 65-метровый телескоп.
