Hi-Tech

Астроном предложил превратить Землю в гигантский телескоп. Как и главное зачем?

Диаметр современных наземных телескопов достигает 30 и даже 40 метров. Исторически так сложилось, что с увеличением размеров телескопов, которые используются астрономами для поиска и наблюдения за далекими галактиками, звездами и планетами в геометрической прогрессии росла и стоимость их создания. Прогресс не стоит на месте и вскоре у нас должны появиться наземные телескопы еще большего размера. Строительство этих объектов обошлось в сотни миллионов и даже миллиарды долларов. Например, строительство 100-метрового телескопа будет стоить уже 35 миллиардов долларов. И понятно, что их создание потребует еще больших вложений. Однако по мнению американского астрофизика Дэвида Киппинга из Колумбийского университета, мы можем решить эту проблему. Это очень дорого.

Взять хотя бы тот же «Джеймс Уэбб», которого все никак не достроят. В размерах растут не только наземные аппараты, использующиеся в обсерваториях, но и космические телескопы, отмечает Киппинг. Его запуск уже множество раз переносили, с каждым разом раздувая бюджет. А ведь на него уже потрачено более 10 миллиардов долларов.

Также интересно: Новый космический телескоп NASA будет в 100 раз эффективнее «Хаббла»

Ведь в гигантский телескоп можно превратить саму Землю. По мнению Киппинга, строить большие наземные и космические телескопы совсем не обязательно. Согласно расчетам автора, опубликованным на сайте arXiv.org, этот терраскоп может быть гораздо эффективнее всех ныне существующих наземных и космических телескопов в тысячи раз и при этом будет стоить существенно меньше денег при строительстве. Предложенная им идея нового инструмента носит название «терраскоп».

Как преломляется свет?

Этот эффект получил название гравитационной линзы. О том, что испускаемый свет космических объектов способен преломляться (изменять свое направление) под воздействием источника очень мощной гравитации (звезд, черных дыр, галактик, галактических скоплений и прочее), ученые узнали еще в начале прошлого века. Современные астрономы нередко прибегают к использованию метода гравитационного линзирования. Явление очень похоже на то, как обычная линза искривляет направление движения лучей света, отсюда и взялось это название. Дэвивид Киппинг еще 30 лет назад доказал, что гравитация – не единственный источник преломления света. Ведь он позволяет обнаружить объекты на очень больших расстояниях, находящихся за гравитационной линзой, которые невозможно обнаружить обычными методами наблюдения.

Как построить самый большой телескоп?

Это можно использовать, чтобы превратить Землю в планетарную линзу. Изменять направление света может и плотная атмосферы планеты, как у нашей Земли, говорит Киппинг. Киппинг рассчитал, как именно преломляется, где именно фокусируется этот свет и рассказал, как можно его использовать. Попадая в верхние слои атмосферы нашей планеты свет условной звезды или галактики может преломляться под небольшим углом и не опускаться к поверхности, а проходить дальше в пространстве, фокусируясь в определенной точке области космоса.


Схематичное изображение преломления лучей света вокруг Земли

Один градус звучит немного. Свет далеких звезд, проходящий через атмосферу Земли, преломляется под угол всего в один градус по отношению к ее поверхности. Но это позволяет фокусировать свет в точку космического пространства, расположенную на дистанции примерно четырех расстояний между Землей и Луной, — объясняет астрофизик.

Он будет играть роль детектора преломленных через атмосферу Земли световых волн. Киппинг предлагает разместить в этом месте фокусировки света небольшой космический аппарат – тот самый терраскоп. По мнению астрофизика, использование терраскопа позволит не только отойти от необходимости траты огромных денег на строительство больших телескопов, но и будет очень выгодно с научной точки зрения.

Какая эффективность телескопа размером с Землю

Согласно расчетам ученого, если разместить терраскоп размером с космический телескоп «Хаббл» (2,4 метра) в оптимальной точке на орбите нашей планеты, то его можно будет превратить в аналог наземного или космического телескопа, разрешающая способность которого будет увеличена в 22,5-45 тысяч.

По оценке Киппинга, телескоп такой мощности позволит астрономам не только наблюдать за самыми далекими галактиками и звездами, но и в деталях (вплоть до поиска признаков жизни) изучать планеты, вращающиеся вокруг чужих звезд, а также их луны.

Недостатки идеи планетарной линзы

В конце концов это только концепция. Ученый признает, что в его идее имеются недостатки и многие нерешенные моменты. Их часть будет поглощаться облаками и содержащимися в них молекулами воды, а также пылью и другими частицами. Например, Киппинг соглашается с тем, что планетарная линза будет пропускать не все виды инфракрасного и видимого света к детектору. Кроме того, на точность наблюдений могут влиять лучи света нашего Солнца.


Художественное представление космического аппарата, который будет использоваться в качестве детектора световых волн

В таком случае получится наблюдать за световыми волнами, которые будут преломляться в атмосфере планеты на высоте около 14 километров. Для частичного решения проблемы он предлагает разместить детектор световых волн в месте, где находится граница воздействия притяжения Земли. По оценке Киппинга, уровень потери световых волн звезд, поступающих на телескоп составит в таком случае всего около 8 процентов. На такой высоте большинство подобных помех можно будет избежать.

Читайте также: Будущее космических телескопов

Если создать аппарат, который будет работать только с радиоволнами, то облака и другие виды помех для него уже не будут представлять никакой проблемы. Кроме того, астрофизик отмечает, что проводил свои расчеты только для оптического и инфракрасного терраскопа.

С помощью терраскопа получится наблюдать за светом звезд, которые будут находиться в тот или иной момент за нашей планетой. Другим недостатком терраскопа, говорит автор идеи, является ограниченность одновременных наблюдений. Решить вопрос можно будет путем использования сразу нескольких компактных космических детекторов световых волн, расположенных вокруг планеты.

Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте! Если вам интересны новости науки и технологий, обязательно подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть