default | grid-3 | grid-2

Post per Page

Detta nya teleskop som kommer att få James Webb att se ut som en leksak


Rymdteleskopet James Webb har nyligen börjat arbeta, häpnat världen och överträffar astronomernas förväntningar, men utvecklingen fortsätter: om allt går enligt planerna kommer mänskligheten att ha ett nytt rymdteleskop om några decennier som kommer att få Webb att verka som en kikare leksak.

Det kommer att bli Stanford Gravity Telescope, ett instrument så otroligt kraftfullt att det för första gången i historien gör det möjligt att se en planet i ett annat solsystem i detalj. Så mycket detaljer - på skalan av tiotals kilometer per pixel - att astronomer säger att vi kan se kontinenter, hav, moln och till och med aktiva vulkaner. Faktum är att de hävdar att vi kommer att kunna se hur atmosfären rör sig medan exoplaneten roterar runt sin moderstjärna.

Hur fungerar det

Projektet är ett av tre som har flyttat till fas 3-finansiering vid NASA:s Institute for Advanced Concepts, och dess uppfinnare publicerade nyligen en ny studie i The Astrophysical Journal, som erbjuder nya detaljer om hur de planerar att få det att hända. Vi visste redan att detta rymdteleskop inte kommer att använda konventionella linser utan kommer att utnyttja ett fenomen som kallas Einsteinringen.

Dessa ringar kan ses runt alla massiva föremål i rymden, från en stjärna till en galax. Tyngdkraften som skapas av massan deformerar ljuset som kommer från mycket avlägsna föremål som ligger bakom den ur observatörens synvinkel, förstärker det och skapar en ring.

Med hjälp av en algoritm kan denna ring sättas ihop igen och omvandla en förvrängd bild till en normal bild. James Webb, Hubble och många markbaserade observatorier använder redan denna effekt med galaxer, och avslöjar andra galaxer så långt borta att vi inte kunde se med direkt användning av dagens speglar och sensorer.

Diagram över hur gravitationsteleskopet skulle fungera.

Problemet är att för att kunna dra fördel av Einsteinringen som kan 'generera' vår sol, måste teleskopet vara på ett minsta avstånd på mellan 550 och 1 000 astronomiska enheter (AU). I grund och botten skulle uppdraget försöka placera instrumentet 14 gånger avståndet från solen till Pluto, tillräckligt för att kunna undersöka de tusentals planeter som vi vet är i intervallet 100 ljusår bort.

Just nu är Voyager 1 - det längsta konstgjorda objektet från jorden - på 156 AU efter 44 års resor. Så det första problemet blir att förkorta restiden. Just nu existerar inte tekniken - såsom direkta fusionsmotorer - för att accelerera ett teleskop av storleken Hubble till hastigheten 20 AU per år, det minimum som de anser vara acceptabelt.

Så istället för att skicka ett enda teleskop som Hubble eller Webb, vill teamet skicka flera små modulära satelliter mot solen, med hjälp av deras gravitationshjälpeffekt kombinerat med solsegel för att nå observationspunkten på en acceptabel tid.


Konceptet av teleskopet redan monterat.

Konstellationen av modulära minisatelliter – som för att minska kostnaderna kommer att skickas som last på andra raketflygningar – kommer att monteras autonomt i rymden, som legoklossar. På så sätt, säger de, kan vi ha ett uppdrag redo att fungera på bara ett decennium efter lanseringen. Väl framme vid sin observationspunkt skulle teleskopet i princip fungera autonomt med hjälp av artificiell intelligens och följa en förinställd lista med mål. Anledningen till denna autonomi är att kommunikationen mellan teleskopet och jorden på arbetsavståndet kommer att ta cirka 63 timmar. För att manövrera kunde instrumentet använda jonmotorer under de tio år som det vetenskapliga uppdraget pågick.

Historisk betydelse

Det är en genialisk plan. Uppenbarligen innebär ett sådant uppdrag många utmaningar som ännu inte har lösts. Liksom James Webb har planen att bygga denna extraordinära maskin varit under lång tid och är fortfarande år borta från att förverkligas. Faktum är att vissa uppskattningar ger minst femtio år innan vi kan verkställa det. En bra bit över tjugo att Webb, vilket var ofattbart på den tiden, tog tid att gå från fantasi till fantastisk verklighet.

Men dessa tidsfrister verkar inte viktiga i den historiska skalan. Som Bruce Macintosh – en av ledarna för detta projekt och professor i fysik vid Stanford School of Humanities and Sciences och biträdande chef för Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (KIPAC) – säger, har detta nya teleskop potential att påverka mycket mänskligt medvetande, liksom 'Earthrise', den första bilden av jordens soluppgång över månen tagen av Apollo 8.

"Vi vill ta bilder av planeter som kretsar kring andra stjärnor som är lika bra som de bilder vi kan ta av planeter i vårt eget solsystem. Med denna teknik hoppas vi kunna ta en bild av en planet 100 ljusår bort som har samma effekt som Apollo 8-bilden av jorden", säger Macintosh. Bilden som togs av Apollo hade en djupgående effekt över hela världen som påverkade skapandet av institutioner som American Environmental Protection Agency eller Doctors Without Borders.

Vi vet verkligen inte vilken effekt att se en annan beboelig planet hundra ljusår bort från jorden kommer att ha. På kort sikt kanske inte mycket. Men om vi vill överleva som en art – förutom att inte förstöra oss själva som vi tycks ständigt försöka – måste vi ha en mycket långsiktig plan.


Referens(er): Stanford Gravity Telescope , The Astrophysical Journal


No comments

Error Page Image

Error Page Image

Oooops.... Could not find it!!!

The page you were looking for, could not be found. You may have typed the address incorrectly or you may have used an outdated link.

Go to Homepage

Källtext