Сегментные зеркала добавят работы астрономам

«Флагманская» миссия НАСА по запуску крупнейшего космического телескопа James Webb только готовится к осуществлению в 2018 году, а ученые из Космического центра НАСА им. Годдарда уже готовят новый уникальный астрономический инструмент. В рамках новой концепции VNC/BigBENI разрабатывается комплекс массивов зеркал (ММА), который позволит получить изображения и изучить характеристики планет за пределами Солнечной системы. Не исключено, что продолжатель дела телескопа James Webb будет размещаться не в космосе, а на высотном аэростате.

Сегментные зеркала – это будущее астрономии, поскольку только они позволяют наращивать диаметр зеркал телескопов без изготовления тяжелых монолитных оптических элементов. Ученые планируют использовать эту технологию в рамках уникального гибридного инструмента - интерферометра-коронографа VNC/BigBENI.

Этот прибор с помощью единственного главного сегментного зеркала ММА будет собирать свет небесных тел и отправлять его на первый из двух светоделителей каждого из двух «плечей» интерферометра VNC. Второй светоделитель рекомбинирует пучок света на «темный» и «яркий» каналы. Таким образом, свет звезды «уйдет» в яркий канал, а едва заметное свечение планеты – в темный. Малейшие искажения, вызванные вибрацией, пылью, турбулентностью и т.п., будут исправляться зеркалом ММА, имеющим 169 специальных наноразмерных сегментов шириной с три человеческих волоса. Эти сегменты имеют крошечные поршни, способные тысячи раз в секунду исправлять малейшие искажения картинки и буквально «вычеркивать» засветку слабого изображения планеты светом ее родительской звезды.

Эта технология впервые позволит коронографу обнаружить малоконтрастные объекты вблизи звезд, т.е. планеты и пылевые диски, которые так интересуют ученых. Для обеспечения идеальной фокусировки будут использоваться снимки телескопа James Webb.

Интерферометр BigBENI будет иметь зеркало, состоящее из 313 сегментов диаметром около 1,3 см. В НАСА рассматривают возможность размещение этого инструмента на борту аэростата, способного подниматься на высоту до 135 км. Это обойдется существенно дешевле постройки и запуска крупного космического аппарата, который, к тому же, невозможно отремонтировать и модернизировать в процессе эксплуатации.