Většina z nás zažila frustrace ze znečištění, mlhy nebo mraků, které z noci hvězdářství dělaly frustrace. I na oběžné dráze nemohou dalekohledy vidět prach skrz vnitřní sluneční soustavu příliš dobře. Tým vědců z NASA však přišel s možností, jak z této kosmické mlhy vyvinout astronomii.
Venuše, Země a Mars všechny obíhají v oblaku prachu způsobeném kometami a příležitostnými srážkami mezi asteroidy. Tento tzv. Zodiacal cloud je po Slunci nejsvětlejším rysem Sluneční soustavy a může být až tisíckrát jasnější než objekty, na které astronomové ve skutečnosti zacílili. Světlo ovlivňuje orbitální pozorování stejným způsobem jako světlo z úplňku ovlivňuje pozemní pozorování. Zodiacal cloud je tak jasný, že zasahuje do každé infračervené, optické a ultrafialové astronomické pozorovací mise, kterou NASA kdy zahájila.
"Jednoduše řečeno, nikdy nebyla noc pro kosmické astronomy," řekl Matthew Greenhouse, astrofyzik z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, MD. Světlo z cloudu je největší v rovině oběžné dráhy Země, ve stejné rovině, v níž pracuje každý kosmický dalekohled.
Jak tedy plánuje NASA uniknout z cloudu? Sklopením oběžných drah budoucích dalekohledů. Tento typ úpravy by umožnil kosmické lodi utratit podstatnou část každé oběžné dráhy nad a pod nejsilnějším prachem, což by umožnilo jasnější pohled na objekty v kosmu.
"Pouhým umístěním kosmického dalekohledu na tyto nakloněné oběžné dráhy můžeme zlepšit jeho citlivost dvojnásobkem v blízkém ultrafialovém a 13krát v infračerveném světle," vysvětlil Greenhouse. "Je to průlom ve vědeckých schopnostech a absolutně se nezvýší velikost zrcadla dalekohledu."
Greenhouse se spojil se Scottem Bensonem a studijním týmem COllaborative Modeling and Parametric Assessment of Space Systems (COMPASS), oba ve výzkumném centru Glenn Research Center v Clevelandu, Oh, USA. Zkoumají mise, aby daly dalekohled do tohoto typu úhlové roviny - mimosmluvní oběžné dráhy - s využitím nového vývoje v solárních polích, elektrickém pohonu a levnějších nákladních nosných raketách.
Vyvinuli zkušební misi nazvanou Extra-Zodiacal Explorer (EZE), observatoř třídy EX o hmotnosti 1 500 liber. EZE by vypustil raketu SpaceX Falcon 9. Silný nový solární elektrický pohon, protože jeho horní fáze nasměruje kosmickou loď na gravitační manévr kolem Země nebo Marsu, což je moucha, která přesměrovává misi na orbitu nakloněnou až o 30 stupňů k Zemi.
Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) NASA je vylepšený typ iontové jednotky. Funguje tak, že odstraní elektrony z atomů xenonového plynu a urychlí nabité ionty elektrickým polem a vytvoří tak tah. I když tyto typy motorů poskytují mnohem méně tahu v jakémkoli čase než tradiční chemické rakety, jsou mnohem úspornější z hlediska spotřeby paliva a mohou pracovat roky.
Dva z těchto pokročilých motorů, které získávají energii z palubních solárních polí, budou umístěny v horní etapě EZE. Vystřelili, aby poslali kosmickou loď na planetární flyby, která by ji uvedla na mimosmluvní dráhu. "Udělali jsme jeden NEXT thruster po více než 40 000 hodin při pozemních zkouškách, což je více než dvojnásobek provozní životnosti thrusteru potřebné k dodání kosmické lodi EZE na její mimosmluvní dráhu," vysvětlil Benson. "Jedná se o vyspělou technologii, která umožní mnohem nákladově efektivnější vesmírné mise napříč astrofyzikou i planetární vědou."
Pokud tato mise konceptu funguje, tým říká, bude to nejlepší výkon z observatoře v historii programu Průzkumníka NASA. Bude to také měnič her. Jak vysvětlil Greenhouse, „zpřístupní mimosmluvní orbity každému astronomovi, který navrhuje program Průzkumníka NASA. Toto umožní nebývalým vědeckým schopnostem pro výzkumníky astrofyziky. “
Zdroj: NASA.
