Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε βιώσει την απογοήτευση της ρύπανσης, της ομίχλης ή των νεφών, μετατρέποντας μια νύχτα αστέρι σε μια άσκηση απογοήτευσης. Ακόμα και σε τροχιά, τα τηλεσκόπια δεν μπορούν να δουν πολύ καλά μέσα από τη σκόνη που απορρίπτει το εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Αλλά μια ομάδα επιστημόνων της NASA έχει βρει έναν τρόπο για να αφαιρέσει την αστρονομία από αυτήν την κοσμική ομίχλη.
Η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης βρίσκονται σε τροχιά μέσα σε ένα σύννεφο σκόνης από κομήτες και περιστασιακές συγκρούσεις μεταξύ αστεροειδών. Αυτό το λεγόμενο ζωδιακό σύννεφο είναι το πιο φωτεινό χαρακτηριστικό του Ηλιακού Συστήματος μετά τον Ήλιο και μπορεί να είναι έως και χίλιες φορές πιο φωτεινό από τα αντικείμενα που στοχεύουν πραγματικά οι αστρονόμοι. Το φως επηρεάζει τις τροχιακές παρατηρήσεις με τον ίδιο τρόπο που το φως από μια πανσέληνο επηρεάζει τις παρατηρήσεις που βασίζονται στο έδαφος. Το ζωδιακό σύννεφο είναι τόσο φωτεινό που παρεμβάλλεται σε κάθε αποστολή αστρονομικής παρατήρησης υπέρυθρης, οπτικής και υπεριώδους ακτινοβολίας που έχει ξεκινήσει ποτέ η NASA.
«Για να το θέσω απλά, δεν υπήρξε ποτέ νύχτα για τους διαστημικούς αστρονόμους», δήλωσε ο Μάθιου Γκρινχόι, αστροφυσικός στο Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt, MD. Το φως από το σύννεφο είναι μεγαλύτερο στο επίπεδο της τροχιάς της Γης, το ίδιο επίπεδο στο οποίο λειτουργεί κάθε διαστημικό τηλεσκόπιο.
Πώς σχεδιάζει λοιπόν η NASA να ξεφύγει από το σύννεφο; Γέρνοντας τις τροχιές των μελλοντικών τηλεσκοπίων. Αυτός ο τύπος προσαρμογής θα επέτρεπε στο διαστημικό σκάφος να ξοδεύει ένα σημαντικό μέρος κάθε τροχιάς πάνω και κάτω από την πιο πυκνή σκόνη, δίνοντάς του μια πιο καθαρή εικόνα των αντικειμένων στο διάστημα.
«Ακριβώς τοποθετώντας ένα διαστημικό τηλεσκόπιο σε αυτές τις κεκλιμένες τροχιές, μπορούμε να βελτιώσουμε την ευαισθησία του κατά έναν παράγοντα δύο στο εγγύς υπεριώδες και κατά 13 φορές στο υπέρυθρο», εξήγησε η Greenhouse. "Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην επιστημονική ικανότητα χωρίς καμία αύξηση στο μέγεθος του καθρέφτη του τηλεσκοπίου."
Το Greenhouse συνεργάστηκε με τον Scott Benson και την ομάδα μελέτης Συνεργατικής Μοντελοποίησης και Παραμετρικής Αξιολόγησης Διαστημικών Συστημάτων (COMPASS), και οι δύο στο Κέντρο Έρευνας Glenn της NASA στο Κλίβελαντ, ΟΗ. Διερευνούν αποστολές για να τοποθετήσουν ένα τηλεσκόπιο σε αυτόν τον τύπο γωνιακού επιπέδου - μια έξτρα ζωδιακή τροχιά - χρησιμοποιώντας νέες εξελίξεις σε ηλιακές συστοιχίες, ηλεκτρική πρόωση και οχήματα εκτόξευσης χαμηλότερου κόστους.
Έχουν αναπτύξει μια αποδεικτική ιδέα που ονομάζεται Extra-Zodiacal Explorer (EZE), ένα παρατηρητήριο EX-class 1.500 λιβρών. Το EZE θα εκτοξευόταν σε έναν πύραυλο SpaceX Falcon 9. Μια ισχυρή νέα ηλιακή-ηλεκτρική κίνηση ως το ανώτερο στάδιο θα κατευθύνει το διαστημικό σκάφος σε ένα ελιγμό υποβοήθησης της βαρύτητας πέρα από τη Γη ή τον Άρη, ένα flyby που θα ανακατευθύνει την αποστολή σε τροχιά που έχει κλίση έως και 30 μοίρες στη Γη.
Ο κινητήρας Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) της NASA είναι ένας βελτιωμένος τύπος κίνησης ιόντων. Λειτουργεί αφαιρώντας ηλεκτρόνια από άτομα αερίου ξένου και επιταχύνοντας τα φορτισμένα ιόντα μέσω ενός ηλεκτρικού πεδίου για τη δημιουργία ώθησης. Αν και αυτοί οι τύποι κινητήρων παρέχουν πολύ λιγότερη ώθηση ανά πάσα στιγμή από τους παραδοσιακούς χημικούς πυραύλους, είναι πολύ πιο αποδοτικοί σε καύσιμα και μπορούν να λειτουργήσουν για χρόνια.
Δύο από αυτούς τους προηγμένους κινητήρες, οι οποίοι παίρνουν την ισχύ τους από τις ενσωματωμένες ηλιακές συστοιχίες, θα τοποθετηθούν στο ανώτερο στάδιο του EZE. Θα πυροβολούσαν για να στείλουν το διαστημικό σκάφος στον πλανητικό μύγα που θα το έβαζε σε τροχιά εξω-ζωδιακής. «Έχουμε εκτελέσει ένα NEXT thruster για πάνω από 40.000 ώρες σε δοκιμές εδάφους, περισσότερο από το διπλάσιο της διάρκειας ζωής του thruster που απαιτείται για να παραδώσει το διαστημικό σκάφος EZE στην τροχιά του εκτός zodiacal», εξήγησε ο Benson. «Αυτή είναι μια ώριμη τεχνολογία που θα επιτρέψει πολύ πιο αποδοτικές διαστημικές αποστολές τόσο στους τομείς της αστροφυσικής όσο και των πλανητικών επιστημών».
Εάν αυτή η αποστολή ιδεών λειτουργεί, λέει η ομάδα, θα είναι η καλύτερη απόδοση από ένα παρατηρητήριο στην ιστορία του προγράμματος Explorer της NASA. Θα είναι επίσης ένα παιχνίδι αλλαγής. Όπως εξήγησε το Greenhouse, «θα διαθέσει τροχιές εκτός zodiacal σε κάθε αστρονόμο που προτείνει το πρόγραμμα Explorer της NASA. Αυτό θα επιτρέψει την άνευ προηγουμένου επιστημονική ικανότητα για τους εξερευνητές αστροφυσικής. "
Πηγή: NASA
