Ein Schwarm von Satelliten als Ersatz für große umlaufende Teleskope



Weltraumteleskope sind für die Wissenschaft von großer Bedeutung. Sie ermöglichen es Ihnen, Informationen zu erhalten, die auf andere Weise nicht erhältlich sind. Ihre Entwicklung ist jedoch ein sehr komplexer und mühsamer Prozess. Wenn etwas schief geht, kann die ganze Arbeit umsonst sein. Probleme mit umlaufenden Teleskopen treten ständig auf - von Hubble bis James Webb.

Im letzteren Fall wurde der Start des Systems mehrmals verzögert, da das Entwicklungsteam kein Teleskop in die Umlaufbahn bringen kann, das selbst die geringsten Ungenauigkeiten und Fehler aufweist. Höchstwahrscheinlich wird Webb noch gestartet, aber das Erstellen ist ein äußerst schwieriger Prozess. Etwas noch ehrgeizigeres zu tun ist eine fast unmögliche Aufgabe. Aber es gibt einen Weg.

Wissenschaftler der Ben Gurion University (Israel) schlagen vor , den Ansatz bei der Herstellung von umlaufenden Teleskopen zu ändern. Vielleicht müssen diese Systeme nicht zu einem einzigen Monolithen gemacht werden (im Fall von "James Webb" ist dies genau ein Monolith, obwohl zusammengesetzt). Stattdessen können Sie einen Schwarm von Satelliten starten, die viele Bilder empfangen. Sie werden mit einem leistungsstarken Computer verarbeitet, der riesige Bilder von hoher Qualität synthetisiert.

Ein Beispiel ist ein System aus drei Satelliten. Zwei bewegen sich synchron in einer bestimmten Umlaufbahn und machen in regelmäßigen Abständen Bilder. Ferner werden die empfangenen Informationen an den dritten Satelliten gesendet, der all dies kombiniert. Es stellt sich heraus, dass zwei Satelliten Fotos der synthetischen Apertur erstellen und der dritte alles verarbeitet. Infolgedessen sind die resultierenden Bilder in der Qualität überlegen (oder können sie vielmehr übertreffen), die von monolithischen Systemen erhalten wurden.



Israelische Entwickler argumentieren, dass ein solches System keine hoch entwickelten Spiegel erfordert, man kann es mit relativ einfachen Objektiven tun. Ein System aus mehreren Satelliten kann Bilder erzeugen, deren Qualität denen entspricht, die nur mit einem Teleskop mit einem viel größeren Spiegel aufgenommen werden können. Darüber hinaus ist der Ausfall eines Satelliten kein schwerwiegendes Problem für das Projekt.

Ein kleiner Satellit kann ersetzt werden. Aber wenn es im Weltraum Probleme mit einem Riesen wie "James Webb" gibt, kann es höchstwahrscheinlich niemand beheben. Darüber hinaus sind die Kosten für die Erstellung synchroner Systeme aus einer großen Anzahl von Satelliten viel geringer als die Kosten für die Erstellung eines monolithischen Orbitalteleskops.

Es stimmt, es gibt ein Problem. Tatsache ist, dass Weltraumteleskope ein außerordentliches Maß an Genauigkeit messen müssen. Bewegungen von Drittanbietern in einem Bruchteil eines Millimeters können die Ergebnisse kontinuierlicher Arbeit negieren. Wenn das System aus mehreren Satelliten besteht, ist das Erreichen der Genauigkeit etwas schwieriger als im Fall des "Monolithen". Aber es ist immer noch möglich.

Im Weltraum werden Teleskope von "Leuchtfeuern" geführt, meistens sind es helle Sterne. Manchmal werden auch Laserstrahlen verwendet, aber nicht zu oft, dies ist eher die Ausnahme. Diese Methoden haben Vor- und Nachteile, und es gibt einige davon. Wissenschaftler des MIT sind sich sicher, dass all dies gelöst werden kann, indem an bestimmten Punkten im Weltraum um die Erde spezielle Satelliten gestartet werden, die als Leuchtfeuer für größere Systeme dienen. Sie werden zu Laserpointern und bilden ein Navigationssystem, mit dem eine Vielzahl von Aufgaben gelöst werden können.

Satelliten können Licht liefern, dessen Eigenschaften sich im Laufe der Zeit nicht zu stark ändern. Darüber hinaus überträgt der Satellit seine Eigenschaften an das allgemeine System, einschließlich der Position im Raum, so dass mit Hilfe dieser Daten hochgenaue Messungen eines zusammengesetzten Orbitalteleskops möglich sind.

Beide Technologien stecken noch in den Kinderschuhen. Wenn sich die Theorie jedoch als richtig herausstellt und alles in der Praxis funktioniert (es wird nur in wenigen Jahren möglich sein, dies herauszufinden), werden ganze Schwärme kleiner Satelliten in den erdnahen Raum geschickt, wo sie die Rolle von Beobachtern der „Außenwelt“ spielen. Dies wird ein Durchbruch in der modernen Astronomie sein. Natürlich gibt es hier zu viele „Wenns“, aber ich würde gerne hoffen, dass die Idee praktisch machbar ist.

Source: https://habr.com/ru/post/de435288/


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