Oprócz powierzchni Ziemi i kosmicznej przestrzeni, teleskopy można umieszczać wysoko w atmosferze. Dzięki temu, podobnie, jak to jest w teleskopach kosmicznych, można łatwiej obserwować wszechświat w zakresie fal, które atmosfera pochłania.

Koszt takiej misji jest jednak dużo niższy, niż wysłania teleskopu na orbitę. Jednocześnie pozwala ona przetestować różnorodne technologie, z których część może potem trafić do projektów kosmicznych.

W przygotowywanej właśnie misji Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths (ASTHROS), amerykańska agencja kosmiczna NASA chce wysłać potężny teleskop na wysokość 40 km nad Antarktydą.

Główne lustro instrumentu mierzy 2,5 m średnicy (ma więc podobną wielkość, jak lustro Teleskopu Hubble’a).

Mimo dużych rozmiarów, musi być wyjątkowo lekkie, aby dało się je unieść balonem, a jednocześnie na tyle sztywne, aby jego paraboliczna forma nie odkształcała się w czasie pracy bardziej, niż o 2,5 mikrometra.

Będzie ono składało się z 9 paneli z aluminium ułożonego w ultralekką, ale wytrzymałą strukturę plastra miodu. Powierzchnia będzie wykonana z niklu i pokryta złotem, które dobrze odbija wykorzystywane w misji fale.

Wyzwanie stanowi też konstrukcja pozostałych elementów podtrzymujących lustro, które również muszą być wytrzymałe i wyjątkowo lekkie.

W budowie instrumentu wzięły więc udział m.in. firmy produkujące podzespoły do wyścigowych łodzi i samochodów.

„Myślę, że prawdopodobnie to najbardziej złożony teleskop przeznaczony do umieszczenia na dużej wysokości, na balonie. Wymagania były podobne, jak przy teleskopach kosmicznych, ale przy niższym budżecie, krótszym terminie i mniejszej masie. Musieliśmy połączyć technologie używane w teleskopach naziemnych działających w podobnym zakresie fal z zaawansowanymi technikami produkcji używanymi w profesjonalnych, wyścigowych jachtach” - tłumaczył menadżer misji Jose Siles z JPL.

Mimo takich technologie balon będzie większy od boiska do futbolu.

Misja ma wystartować w grudniu 2023 roku i trwać ok. 4 tygodni.

Teleskop wrażliwy na fale z dalekiej podczerwieni będzie badał tworzenie się gwiazd, a właściwie problemy w ich narodzinach.

Jak tłumaczą naukowcy, czasami obłoki pyłu i gazu (materii, z której formują się gwiazdy) ulegają silnemu rozproszeniu, co niekiedy prowadzi do całkowitego zatrzymania rozwoju nowej gwiazdy. Badacze nazywają to gwiezdnym sprzężeniem.

Przyczyniają się do niego eksplozje na innych gwiazdach czy wybuchy supernowych.

Dzięki ASTHROS mają m.in. powstać trójwymiarowe mapy kilku regionów tego typu.

Teleskop ma także przyjrzeć się odległym galaktykom z milionami gwiazd, aby sprawdzić, jak sprzężenie działa w różnych środowiskach.

„Trudno jest badać sprzężenie od miejsca, w którym powstaje - w skali jednej gwiazdy - do skali całej galaktyki, na którą wywiera wpływ. Jednak z dużym lustrem możemy połączyć te dwa światy” - powiedział Jorge Pineda z Jet Propulsion Laboratory zarządzającego misją.

Więcej informacji na stronie: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-stratospheric-balloon-mission-gets-telescope-with-giant-mirror (PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/