Suurin osa meistä on kokenut pilaantumisen, sumujen tai pilvien turhautumista kääntämällä tähtitaivauksen yön turhautumisharjoitukseksi. Jopa kiertoradalla, kaukoputket eivät näe liian hyvin pölyn läpi, joka syöttää sisäistä aurinkokuntaa. Mutta joukko NASA-tutkijoita on keksinyt tavan nostaa tähtitiede pois tästä kosmisesta sumusta.
Venus, Maa ja Mars kiertävät kaikki komeetojen ja satunnaisten asteroidien välisten törmäysten tekemän pölypilven sisällä. Tämä ns. Horoskooppipilvi on aurinkokunnan valoisin ominaisuus auringon jälkeen ja voi olla jopa tuhat kertaa kirkkaampi kuin kohteet, joihin tähtitieteilijät tosiasiallisesti kohdistavat. Valo vaikuttaa kiertoradan havaintoihin samalla tavalla kuin täysikuun valo vaikuttaa maanpohjaisiin havaintoihin. Eläinradan pilvi on niin kirkas, että se on häirinnyt kaikkia NASA: n koskaan käynnistämiä tähtitieteellisiä infrapuna-, optisia ja ultraviolettivalvontaoperaatioita.
"Yksinkertaisesti sanottuna, se ei ole koskaan ollut yötä avaruusastronomioiden", sanoi Matthew Greenhouse, astrofysiikka NASA: n Goddardin avaruuslentokeskuksessa Greenbeltissä, MD. Pilvistä tuleva valo on suurin maapallon kiertoradalla, samassa tasossa, jossa jokainen avaruusteleskooppi toimii.
Joten miten NASA aikoo päästä pois pilvestä? Kallistamalla tulevien kaukoputkien kiertoratoja. Tämän tyyppinen säätö antaisi avaruusaluksille viettää merkittävän osan jokaisesta kiertoradalta paksimman pölyn ylä- ja alapuolella, antaen sille selkeämmän kuvan avaruuden kohteista.
"Pelkästään asettamalla avaruusteleskooppi näille kalteville kiertoradalle, voimme parantaa sen herkkyyttä kertoimella kaksi läheisessä ultravioletissa ja 13 kertaa infrapunassa", Greenhouse selitti. "Se on läpimurto tieteellisissä kyvyissä ilman, että kaukoputken peilin koko suurenee."
Greenhouse on työskennellyt yhteistyössä Scott Bensonin ja avaruusjärjestelmien COllaborative Modeling and Parametric Assessment (COMPASS) -tiimin kanssa, molemmat NASA: n Glennin tutkimuskeskuksessa Clevelandissa, OH. He tutkivat tehtäviä sijoittaa kaukoputki tämän tyyppiseen kulmatasoon - ylimääräiseen eläinradan kiertoradalle - käyttämällä aurinkokennojen, sähköisen työntövoiman ja halvempaa kuluttavien kantorakettien kehitystä.
He ovat kehittäneet konseptikontrollin tehtävän nimeltä Extra-Zodiacal Explorer (EZE), joka on 1 500 punnan EX-luokan observatorio. EZE laukaisi SpaceX Falcon 9 -raketin. Tehokas uusi aurinkoenergiakäyttö sen ylävaiheessa johtaisi avaruusaluksen painovoimaapuvaiheessa Maan tai Marsin ohi, lentosuunnan avulla, joka ohjaa operaation kiertoradalle, joka on kallistunut jopa 30 astetta maan päähän.
NASAn Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) -moottori on parannettu ionityyppi. Se toimii poistamalla elektroneja ksenonikaasun atomeista ja kiihdyttämällä varautuneita ioneja sähkökentän kautta työntövoiman luomiseksi. Vaikka tämäntyyppiset moottorit tarjoavat paljon vähemmän työntövoimaa milloin tahansa kuin perinteiset kemialliset raketit, ne ovat paljon polttoainetehokkaampia ja voivat toimia vuosia.
Kaksi näistä edistyneistä moottoreista, jotka saavat voimansa aluksella olevista aurinkokennoista, sijoitetaan EZE: n ylemmässä vaiheessa. He ampuisivat lähettääkseen avaruusaluksen planeetan flybyllä, joka laittaisi sen ylimääräiseen eläinradan kiertoradalle. "Olemme ajaneet yhtä NEXT-potkuria yli 40 000 tunnin ajan maastotestauksessa, joka on yli kaksi kertaa käyttöjännitteen käyttöikä, joka tarvitaan EZE-avaruusaluksen toimittamiseen lisäluodiaaliselle kiertoradalle", Benson selitti. "Tämä on kypsä tekniikka, joka mahdollistaa paljon kustannustehokkaammat avaruusoperaatiot sekä astrofysiikan että planeetan tieteenaloilla."
Jos tämä konseptioperaatio toimii, tiimi sanoo, se on paras observatorion suoritus NASA: n Explorer-ohjelman historiassa. Se on myös pelinvaihdin. Kuten Greenhouse selitti, ”se antaa ylimääräisen eläinradan kiertoradat kaikkien NASA: n Explorer-ohjelmaa ehdottavien tähtitieteilijöiden saataville. Tämä mahdollistaa ennennäkemättömän tieteellisen kyvyn astrofysiikan tutkimusmatkailijoille. ”
Lähde: NASA.
