ناسا می خواهد برای عکاسی از سطح Exoplanet

چندی پیش که تنها سیارات شناخته شده در کهکشان ما بودند کسانی که در مدار خود ما خورشید است. اما در طول چند دهه گذشته ستاره شناسان کشف کرده اند هزاران نفر از سیارات فراخورشیدی و به این نتیجه رسیدند که آنها به تعداد ستارگان در کهکشان ما. بسیاری از این دنیای بیگانه دارای خواص فوق العاده مانند سیاره گسترده اقیانوس گدازه یا ابر که باران آهن است. دیگران ممکن است شرایط کاملا شبیه به زمین است. ما هرگز قادر به سفر به این جهان دور برای دیدن, برای خودمان, اما بی پروا ماموریت به فضای بین ستاره ای ممکن است اجازه می دهد تا ما را به تحسین آنها را از دور.

هفته گذشته ناسا نوآورانه مفهوم پیشرفته برنامه خود را اعلام کرد جدید گروهی از دانشمندان که صرف خواهد شد در سال آینده توسعه فضای ماموریت مفاهیم که صدا مانند آنها کنده مستقیما از داستان های علمی تخیلی. در میان این سال را به رژیم ایران کمک های مالی طرح به نوبه خود یک دهانه قمری به یک غول رادیو ظرف به منظور توسعه یک ضد ماده کاهش سرعت سیستم و به نقشه در داخل یک سیارک. اما چشم ظاهر مفهوم دسته پیشرفته توسط Slava Turyshev یک فیزیکدان ناسا در آزمایشگاه پیشرانش جت است که می خواهد به عکس یک exoplanet با استفاده از خورشید به عنوان یک غول لنز دوربین است.

آن را یک ایده بر اساس یک قرن نظریه اول شناور توسط آلبرت انیشتین که محاسبه می شود که یک ستاره جاذبه باعث می شود نور از ستاره دیگر به خم شدن در اطراف آن به طور موثر ایجاد یک غول لنز. اگر شما بودند به ایستادن در فاصله کانونی منطقه که در آن خم نور همگرا به “خورشیدی لنز گرانشی” را به طور قابل توجهی بزرگ هر چه بود در پشت ستاره. انیشتین نظریه در مورد عدسی گرانشی است که در حال حاضر به خوبی تثبیت واقعیت است. مشاهده کیهان شناسان به طور منظم با استفاده از عدسی گرانشی از کهکشان ها و کهکشان خوشه به مطالعه بیشتر اشیاء دور.

Turyshev طرح را استفاده از این اثر با ارسال یک تلسکوپ بر 60 میلیارد مایل سفر به خورشید کانونی منطقه به عکس قابل سکونت زمین-مانند exoplanet است که تا 100 سال نوری دور است. او محاسبه می کند که با ارسال یک تلسکوپ فقط یک سوم اندازه تلسکوپ فضایی هابل به خورشید کانونی منطقه می تواند تولید یک مگاپیکسلی با کیفیت تصویر از یک exoplanet پس از چند سال از خوراکی عکس. اگر هدف exoplanet به اندازه زمین در هر صفحه را پوشش 35 کیلومتر مربع است. Turyshev می گوید که می توان به وضوح بهتر از معروف “طلوع زمین” عکس های گرفته شده توسط فضانوردان آپولو 8 و بیش از اندازه کافی تعریف را از سطح امکانات و هر نشانه ای از زندگی در exoplanet سطح.

“این انگیزه اولیه برای همه کمک به این پروژه این است که حرکت این ایده از داستان های علمی تخیلی به واقعیت به طوری که نسل کنونی از زندگی مردم در این سیاره می تواند لذت بردن از تصاویر یک جهان بیگانه می گوید:” Turyshev. “‘آیا ما به تنهایی ؟’ یک سوال همه ما بپرسید و ما ممکن است قادر به پاسخ به عرض عمر ما.”

خوراکی عکس از ما و فرازمینی همسایگان است فریبنده اما چالش های فن آوری درگیر با این ماموریت سرسام آور هستند. برای اولین بار در نظر گرفتن فاصله: 60 میلیارد مایل است که حدود 16 بار بیشتر از خورشید از پلوتون. اگر شما در حال سفر بودند در سرعت نور آن را بیش از سه روز برای پوشش این فاصله. ویجر 1 که جرأت بیشتر به فضای بین ستاره ای از هر انسانی ساخته شده, شی, تنها سفر حدود 13 میلیارد مایل—و آن را در زمان فضاپیما 40 سال برای دریافت وجود دارد.

به سادگی گرفتن فضاپیما به جای حق است یک چالش بزرگ است. بر خلاف لنز دوربین خورشید ندارد یک نقطه کانونی اما یک کانونی خط شروع می شود که حدود 50 میلیارد مایل دورتر و گسترش بی نهایت به فضا است. تصویر از یک exoplanet می توان تصور به عنوان یک لوله کمتر از یک مایل در قطر محور کانونی این خط و در واقع 60 میلیارد کیلومتر دورتر در پوچی گسترده از فضای بین ستاره ای. تلسکوپ باید تراز خود را کاملا در درون این لوله به طوری که شما می توانید در قرعه کشی یک خط فرضی از مرکز تلسکوپ از طریق مرکز خورشید به یک منطقه در exoplanet.

به تصویر exoplanet این تلسکوپ حرکت در اطراف در داخل لوله در نظر گرفتن یک عکس در هر موقعیت جدید که نشان دهنده یک نمایش جدید از exoplanet سطح. پس هر موقعیت مربوط به یک پیکسل در تصویر نهایی تلسکوپ باید نقطه با دقت و حفظ این دقت برای قرار گرفتن در معرض بار در هر کجا اعم از چند دقیقه تا چند ساعت.

render of earth as seen through the telescope
هنرمند تصویر ممکن است یک تصویر از یک خورشیدی لنز گرانشی (SGL) تلسکوپ.تصویر: Slava Turyshev/ناسا

مشکلات پایان ندارد وجود دارد. هنگامی که خورشید جاذبه بزرگ شود یک شی تولید نمی کند و یک تصویر منسجم مانند یک لنز دوربین است. به جای تصویر آغشته در اطراف لبه خورشید در هاله ای به نام انیشتین حلقه. این هاله به نظر می رسد در داخل خورشید را تاج خود را آتشین جو بیرونی که هر دو تحریف تصویر و تحت الشعاع آن با روشنایی. هر انیشتین حلقه مربوط به یک پیکسل در تصویر نهایی و شامل مخلوطی از نور منعکس شده از یک منطقه کوچک از exoplanet سطح و بقیه از این سیاره است. برای گرفتن تصویر کامل از exoplanet این تلسکوپ باید انتخاب کردن ضعف سیگنال از حلقه اینشتین در مقابل قریب به اتفاق سر و صدای پس زمینه خورشید, تاج, عصاره این سیگنال و سپس با استفاده از deblurring الگوریتم برای بازیابی داده های مربوطه. برای ایجاد یک مگاپیکسلی تصویر آن را باید تکرار این فرایند از یک میلیون بار.

Turyshev و همکاران او تا به حال به طراحی یک ماموریت منحصر به فرد ساختار برای رسیدگی به این چالش است. سفر 60 میلیارد مایل در عرض یک انسان در طول عمر امکان پذیر نیست با استفاده معمولی پیشرانش تکنولوژی مانند موشک موتور. به جای Turyshev می خواهد به استفاده از ناوگان فضاپیمای کوچک مجهز به بادبان خورشیدی هر یک نه بسیار بزرگتر از مایکروویو. این فضاپیما شروع به سفر خود را با عبور از عرض حدود 6 میلیون مایل از خورشید است. خورشیدی جاذبه کمک به علاوه افزایش از نور خورشید فشار بر روی بادبان خورشیدی مانند باد بازیگری در یک قایق بادبانی خواهد شلاق فضاپیما تا 300,000 کیلومتر در ساعت. این شبیه به این سرعت به دست آورد در طول های اخیر خورشیدی تصویب توسط پارکر خورشیدی کاوشگر سریع ترین فضاپیما تا کنون ساخته شده است.

در این سرعت آن را فضاپیما حدود 25 سال برای رسیدن به ابتدای خورشید کانونی منطقه در فضای بین ستاره ای. هر فضاپیما در ناوگان خواهد بود حمل یک جزء از تلسکوپ و در طول راه آنها را جمع آوری تلسکوپ. هنگامی که تلسکوپ می رسد در مقصد خود را, آن را به تکیه بر هوش مصنوعی سیستم های خود را به انجام کار; انتظار نزدیک به چهار روز برای دستورات از زمین به سادگی آن را قطع نمی. تلسکوپ نیز نیاز به برخی از فربه پردازش پردازنده برای انجام تجزیه و تحلیل سیگنال مورد نیاز برای ایجاد حس از داده ها.

این تا حد زیادی به درخواست یک ماموریت اما Turyshev معتقد است لازم است فن آوری های بالغ باید به اندازه کافی به آن ممکن است. قابل استفاده مجدد موشک را به شدت کاهش می یابد هزینه فضا دسترسی داشته باشید. کوچک ماهواره ها به طور منظم استفاده می شود برای پیچیده عمیق ماموریت های فضایی. فضاپیمای ویجر زنده هستند و به خوبی در فضای بین ستاره ای. بادبان خورشیدی باید مستقر در ماموریت های متعدد. و ما در آستانه مونتاژ تلسکوپ در فضا است. “ما فکر می کنم ما می توانیم مشاهده با تکنولوژی ما در حال حاضر” Turyshev می گوید.

دیپلماسی کمک های مالی doled در مراحل است که طیف وسیعی از مفاهیم است که کمی بیشتر از یک ایده (فاز I) به کسانی که اساسا آماده برای تبدیل شدن به یک ماموریت واقعی (مرحله سوم). Turyshev طرح را با وضوح بالا عکس از یک exoplanet تنها پروژه سوم برای دریافت فاز سوم گرانت در دیپلماسی ،

اما نه همه سهام Turyshev خوش بینی در مورد ماموریت و چشم انداز. Pontus Brandt یک فیزیکدان در دانشگاه جانز هاپکینز فیزیک کاربردی آزمایشگاهی است که بر روی یک interstellar ماموریت مفهوم برای ناسا. اگر چه او اذعان کرد که Turyshev پیشنهاد این است که “به لحاظ نظری بسیار جذاب” برانت می گوید وجود دارد “بسیاری از مشکلات که ممکن است این امکان پذیر نیست.” به طور خاص او به نگرانی در مورد دقت این تلسکوپ که او می گوید را مجبور به نشان دادن دقت اشاره 300 برابر بیشتر از تلسکوپ فضایی هابل در حالی که در بازی uncharted حیات وحش از فضای بین ستاره ای.

Brandt همچنین می گوید که تردید دارد که بادبان خورشیدی مواد است که می تواند مقاومت در برابر شدید شتاب و درجه حرارت تجربه شده توسط این فضاپیما آن را به عنوان برگ منظومه شمسی است. “آن را در برابر عقب مانند یک چتر” برانت می گوید. “من دیده نمی شود راه حل برای سازه های مکانیکی که می تواند به حفظ چنین نیروی.”

نیز وجود دارد موضوع پیدا کردن یک هدف مناسب که Turyshev می گوید باید یک سیاره با زمین مانند خواص. با توجه به مقدار زمان و منابع مادی است که خواهد شد مورد نیاز برای ماموریت را به رخ ما نمی خواهید به گرفتن یک عکس از یک سرد و مرده جهان است. اما از هزاران نفر از سیارات فراخورشیدی کشف شده تا به امروز تنها چند خواص است که آنها را به طور بالقوه قابل سکونت معنی این سیارات سنگی تقریبا به اندازه زمین در مدار ستاره میزبان خود در فواصل اجازه می دهد که برای آب مایع وجود داشته باشد در سطح خود. این محدودیت های فن آوری ماموریت به معنی این سیاره قرار دارد بايد در حدود 100 سال نوری از منظومه شمسی ما اگر ما می خواهیم یک مگاپیکسل-عکس با کیفیت. در بهترین سناریو مورد ما اولین عکس از یک exoplanet را نشان می دهد نشانه هایی از زندگی مانند پوشش گیاهی است. اگر حیات هوشمند وجود دارد و ما حتی ممکن است تشخیص زیربنایی در مقیاس بزرگ.

اما در این نقطه ستاره شناسان هنوز قطعی نتیجه گیری کرد که هر یک از این برنامه به طور بالقوه قابل سکونت سیارات فراخورشیدی که تا کنون کشف شده در واقع قابل سکونت. حتی تعریف از آنچه به منزله یک سیاره قابل سکونت است که هنوز هم یک منطقه فعال بحث می گوید قدیمی, Lewis, یک ستاره شناس در دانشگاه کرنل که مطالعات exoplanet جو. او می گوید که نسل جدید exoplanet شکار تلسکوپ مانند به تازگی راه اندازی Transiting Exoplanet Survey Satellite و آینده James Webb Space Telescope کمک خواهد کرد که ستاره شناسان کشف بسیاری از به طور بالقوه قابل سکونت سیارات البته در اطراف ستاره هایی که کوچکتر از خورشید ما. “خصوصیات یک زمین به اندازه سیاره در منطقه قابل سکونت از یک خورشید مانند ستاره مورد نیاز برای دوبله آن را به “قابل سکونت” خواهد شد به احتمال زیاد باید منتظر آینده امکانات که استخدام فن آوری های جدید,” لوییس می گوید.

به عنوان بخشی از فاز سوم دیپلماسی گرانت Turyshev و همکارانش مشغول به کار خواهد شد برای پرداختن به بسیاری از مسائل فنی با ماموریت ارائه شده. Turyshev می گوید: یکی از اهداف این است که به منظور توسعه یک تکنولوژی تظاهرات ماموریت و راه اندازی آن در چند سال آینده. این امر شامل تجهیز یک فضاپیما با بادبان خورشیدی, whipping آن را به بسیار سرعت های بالا و سپس عکاسی از برخی از اشیاء در منظومه شمسی ما. او پیشنهاد کرد تعقیب کردن یک interstellar شی به عنوان آن می گذرد از طریق درونی ما سیستم خورشیدی به عنوان یک مثال خوب از یک هدف بالقوه برای این ماموریت است.

“با پایان مرحله سوم ما می خواهیم به تعهدات از ناسا و شرکای صنعت برای تظاهرات تکنولوژی ماموریت می گوید:” Turyshev. “ما می خواهم برای دریافت به عنوان نزدیک به واقعیت به عنوان امکان پذیر است.”

هیچ تضمینی وجود ندارد که این ماموریت به عکس یک exoplanet را به ثمر اما Turyshev می گوید این می تواند راه اندازی به عنوان به زودی به عنوان اوایل 2030s اگر ناسا تصمیم می گیرد به دنبال آن است. با توجه به 25 سال زمان سفر و چند سال به جمع آوری داده های این بدان معناست که ما امکان پذیر می تواند یک رزولوشن عکس بالا از یک سیاره بیگانه به عنوان به زودی به عنوان اوایل 2060s. این امر می تواند یکی از بلند پروازانه ترین ماموریت های انجام شده تا کنون و شانس موفقیت طولانی هستند. اما آن را نیز می ایستد به انقلابی در درک ما از جهان و جایگاه ما در آن است. “آن را از طریق خیال مانند Slava که این چیزهایی که در واقع اتفاق می افتد می گوید:” Brandt. “گاهی اوقات آن را بیش از حد دیوانه درست باشد اما او را به یک خیال باف است که داده نشده است.”


بزرگ تر سیمی داستان
  • موضوع: چگونه همه ما حل بحران آب و هوا
  • همه چیز شما نیاز به کار از خانه مانند یک حرفه ای
  • سلامتی اثرگذارندهها فروش وعده های دروغین به عنوان بهداشت ترس افزایش می یابد
  • چرا زندگی در طول یک بیماری همه گیر احساس حقیقی
  • خدمات پستی را تعجب آور نقش مهمی در زنده ماندن روز قیامت
  • 👁 چرا نمی توانید AI درک علت و اثر ؟ به علاوه: دریافت آخرین اخبار AI
  • 🏃🏽♀️ می خواهید بهترین ابزار برای دریافت سالم است ؟ ما را بررسی کنید دنده تیم میدارد برای تناسب اندام بهترین انتقالها دنده در حال اجرا (از جمله کفش و جوراب) و بهترین هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>