W artykule zbadano idealne orbity dla interferometrów kosmicznych

Od czasu wynalezienia teleskopu w 1608 roku astronomowie poszukiwali większych i lepszych teleskopów. Jeśli chodzi o instrumenty do obserwacji nieba, im większy, tym lepiej. Niezależnie od tego, czy obserwujesz słabe galaktyki, czy planety, większy kompleks zapewnia wyższą rozdzielczość i jaśniejsze obrazy. Niedawny artykuł został napisany przez Takahiro Ito z Instytutu Nauk o Przestrzeni Kosmicznej i Astronautycznej w Japonii opublikować Do arXiv Serwer preprintów analizuje różne typy orbit wokół Ziemi, które obsługują wiele systemów teleskopów zwanych interferometrami na różnych orbitach.

Rozmiary teleskopów naziemnych są ograniczone. Mogą one stać się tak duże, że uginają się pod własnym ciężarem, dlatego zapewnienie dokładności zdjęć jest nieustanną walką. Alternatywnym rozwiązaniem jest połączenie kilku teleskopów tak, aby współpracowały ze sobą. Interferometry te dobrze sprawdzają się na Ziemi, ale instrumenty umieszczone w przestrzeni kosmicznej stwarzają więcej wyzwań. W badaniu Ito, które przygląda się różnym typom orbit, szczególnie jedna orbita wydaje się faworyzować interferometr kosmiczny.

Koncepcja interferometrii wykorzystuje falową właściwość światła. Sygnał z niezależnych odbiorników (o długości fal optycznych lub innych) jest łączony i nakładany, w wyniku czego sztucznie reprezentuje rozdzielczość teleskopu odpowiadającą odległości między dwoma odbiornikami. Prawdziwym wyzwaniem związanym z tą techniką jest to, że odbiorniki muszą być umieszczone bardzo precyzyjnie.

Obecnie jednym z największych interferometrów na Ziemi jest ALMA, Atacama Large Millimeter Array, który jak sama nazwa wskazuje, obserwuje niebo w zakresie fal milimetrowych. Może rozciągać swoje odbiorniki na odległość do 16 kilometrów, ale jest przyćmiony przez Teleskop Horyzontu Zdarzeń, międzynarodową inicjatywę mającą na celu stworzenie światowej wielkości interferometru radioteleskopowego. To maksimum, jakie możemy osiągnąć.Ziemia po prostu ograniczy swój rozmiar, a rozwiązaniem będzie umieszczenie jej w kosmosie.

Interferometry kosmiczne stwarzają więcej wyzwań. Umieść teleskop na Ziemi, a na ogół tam pozostaną, ale spróbuj umieścić teleskop w kosmosie, a utrzymanie ich w stabilnej i precyzyjnej pozycji będzie wymagało poważnych prac inżynieryjnych (których obecnie nie mamy). Oprócz wyzwań inżynieryjnych, gdzie je umieszczasz?

Artykuł Ito został przyjęty do publikacji w Astronomia i astrofizykaprzygląda się możliwym orbitom, na których można umieścić interferometry, i dochodzi do wniosku, że utrzymanie precyzyjnego pozycjonowania na orbicie geocentrycznej (geocentrycznej) jest możliwe.

Na orbicie okołoziemskiej występują wpływy, na przykład grawitacyjne oddziaływanie Słońca i Księżyca, które mogą zakłócać obiekty na orbicie. Następnie badanie wykazało, że na orbitach położonych na większych wysokościach wydaje się występować mniej turbulencji w porównaniu z orbitami położonymi na niższych wysokościach. Niezależnie od tego, przy zastosowaniu odpowiedniej technologii powinno być możliwe złagodzenie tych zakłóceń, co umożliwi precyzyjne sterowanie interferometrami kosmicznymi.