Boeing 747 с огромным телескопом для исследования космоса
|
|
Автоматическая межпланетная станция НАСА “New Horizons” недавно начала передавать первые цветные изображения Плутона и Харона, и они впечатляют. Но перед попыткой приблизиться к Плутону, ученые исследовали атмосферу планеты с помощью 98-дюймового телескопа, установленного в хвосте модифицированного “Boeing 747SP”.
Совместными усилиями НАСА и Германского центра авиации и космонавтики самолет был назван SOFIA (регистрация N747NA, позывной – “NASA747”), что означает «Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии». SOFIA, пожалуй, не самый известный воздушные лайнер НАСА, но он помогает проводить ценные научные наблюдения благодаря своим уникальным возможностям.
И хотя SOFIA летает с 2010 года, выполняя астрономические миссии, идея поместить телескоп в самолет для изучения звезд появилась почти 100 лет назад.
Крылатый телескоп
В начале 1920-х годов Шерман Миллз Фэрчайлд разработал революционный аэрофотоаппарат с электроприводом K-3, для картографических и разведывательных миссий. Хотя изначально камеры предназначались для съемок Земли, а не космоса, в конечном счете результатом стали первые астрономические рейсы бипланов в 1920-х и 1930-х годах, в основном осуществленные для наблюдений солнечных затмений.
10-го сентября 1923 года ВС США предприняли попытку измерить центральную линию солнечного затмения в воздухе, используя картографические камеры типа K-3 со сверхчувствительной пленкой на борту 16 различных самолетов, летящих синхронно. Хотя точная информация обо всех аэропланах, задействованных в эксперименте, не сохранилась, известно, что одним из самолетов-участников был биплан “Felixstowe F5L”.
Достижение плавности хода реактивных самолетов, улучшение технологии телескопов и инфракрасных датчиков в 1950-х и 1960-х годах позволило воздушной астрономии выйти за рамки исследования затмений. В 1968 году Джеральд Койпер снарядил “Learjet” НАСА 12-дюймовым телескопом. Сегодня ученый считается первооткрывателем воздушной астрономии и планетологии, его работа способствовала созданию целой серии уникальных самолетов для поднятия телескопов в воздух.
Один из ранних бортовых телескопов НАСА – обсерватория “Galileo”, переоборудованный авиалайнер “Convair 990”, служивший ученым Исследовательского центра Эймса. К сожалению, в 1973 году аэроплан встретил смерть, столкнувшись в воздухе с самолетом ВС США “P-3C Orion”, во время возвращения на аэродром Моффетт. Позже ему построили замену под названием “Galileo II”, но она была уничтожена при пожаре в результате неудачного взлета в 1985 году.
Несмотря на такой плачевный опыт с двумя самолетами “Galileo”, в 1974-1995 годах в НАСА эксплуатировали Воздушную обсерваторию Койпера (KAO) – “Lockheed C-141A Starlifter”, снаряженный 36-дюймовым зеркальным телескопом. SOFIA – «последовательница» KAO, предлагающая ученым улучшенные возможности благодаря более высокой производительности самолета и большей апертуре телескопа.
Встречайте SOFIA
Самолет-донор SOFIA – “Boeing 747SP”, широкофюзеляжный авиалайнер, один из 13 функционирующих сегодня экземпляров. Первоначально он (“SP” означает «особая производительность») был сконструирован, чтобы конкурировать с “Douglas DC-10” и “Lockheed L-1011” с тремя двигателями, в начале 1970-х годов. Столкнувшись с недостатком конкурентоспособных продуктов в своей линейке, в “Boeing” решили предложить клиентам авиакомпаний уменьшенную версию 747, вместо увеличения размеров меньшего самолета.
Компания представила 747SP в 1973 году с такими изменениями, как укороченный фюзеляж, более легкие крылья, массивные закрылки и упрощенная механизация крыла. Все это привело к тому, что пустой 747SP стал примерно на 20 тонн легче пустого 747-200, что сделало самолет идеальным вариантом для дальних межконтинентальных перелетов. Поскольку уменьшенный и облегченный 747SP сохранил те же четыре двигателя, что и оригинальный 747, он мог летать быстрее и выше.
Эти особые характеристики “Boeing 747SP” прекрасно подходят для выполнения миссии SOFIA, так как позволяют совершать длительные полеты и перемещаться на более дальние расстояния, при этом, на большей высоте. На расстоянии 13000 метров от земли SOFIA облетает более 99 % водяного пара в атмосфере, получая возможность взглянуть на небо с четкостью, в которой уступает лишь орбитальным телескопам.
Конкретный самолет 747SP, который был выбран для модификации по программе SOFIA, изначально поступил на службу в “Pan American World Airways” в 1977 году, где был наречен “Clipper Lindbergh”, название до сих пор остается официальным. В 1986 году авиакомпания “Pan Am” продала самолет “United Airlines”, которой он служил верой и правдой до 1995 года, пока не был отправлен в хранилище.
В 1997 году он был расконсервирован, и НАСА приобрела его для превращения в воздушную обсерваторию. Компания “Raytheon” в 1998 году предприняла первый шаг по преобразованию SOFIA, установив позади крыла выдвижную дверь. Дверная арка может закрываться прямо в полете, защищая высокочувствительные приборы на борту от солнца до наступления идеальных условий для сбора данных.
За громоздкой дверью, скрывающей мощный бортовой телескоп, расположены амортизаторы, герметические шпангоуты и противовесы для стабилизации прибора. Интерьер самолета также был изменен, чтобы предоставить ученым пространство для работы во время полетов. За время проведения измерений на борту SOFIA побывало нескольк тысяч преподавателей естественных наук, ученых-планетологов и других специалистов. Это стало гарантией того, что научные миссии обсерватории принесут пользу как можно большему количеству людей на Земле.
SOFIA оставалась в «бюджетном» варианте летала до конца 2009 года, пока новая соверешенная оптическая система не была наконец установлена на борту летательного аппарата, после чего был совершен первый полет с открытой дверью. С 2010 года проводились регулярные научные полеты, а в 2014 году обсерватория представила свои возможности онлайн. Затем в НАСА внезапно объявили о значительном сокращении финансирования SOFIA на 2015 год, отметив, что планируют поместить самолет в хранилище и что «денежные ресурсы проекта принесут большую пользу, поддерживая другие научные миссии».
В отчете Генерального инспектора НАСА за 2014 год указано, что SOFIA – одна из самых затратных программ в научном портфолио ведомства. Расходы на весь жизненный цикл программы оцениваются в 3 миллиарда долларов, а каждый час полета SOFIA обходится более чем в 100 000 долларов. После того, как было сделано публичное заявление о том, что «вклад SOFIA в астрономию на самом деле значительно меньше, чем предполагалось вначале», проект почти на год задвинули в дальний ящик, но в начале 2015 года в НАСА неожиданно изменили свое мнение.
На данный момент программа стабильно финансируется, и в течение первой половины года самолет совершал регулярные полеты. Несмотря на это, переменчивость решений НАСА и миллионные затраты на каждую миссию SOFIA демонстрируют, что проект с легкостью могут положить на алтарь будущего бюджета НАСА.
Он видит то, что нам не под силу
В настоящее время SOFIA находится в Крайстчерче, Новая Зеландия, (до июля 2015 года). Здесь самолет с помощью четырех новейших оптических устройств заканчивает изучать части неба, невидимых в Северном полушарии. Надеемся, что программе позволят продолжить свою работу теперь, когда стало возможным проводить столь важные научные наблюдения.
Бесспорно, орбитальные телескопы - идеальный вариант для съемки изображений косомоса, нр по некоторым критериям орбитальные телескопы имеют ряд недостатков. Инструменты на борту SOFIA гораздо проще использовать и обслуживать, тогда как миссии по ремонту орбитальных телескопов (например, STS-125 в 2009 году) чрезвычайно затратные и опасные.
Кроме того, SOFIA не подвержена постоянно возрастающему риску столкновения с космическим мусором. Во время проведения миссии по ремонту Хаббла в 2009 году, небольшой обломок недавно взорванного китайского метеорологического спутника прошел на расстоянии менее трёх километров от телескопа “Хаббл” и шаттла “Атлантис”.
Возможность идеального размещения оптических приборов и расчета времени для наблюдения редких астрономических явлений – главные причины, по которым стоит ценить такое изобретение, как SOFIA. В 2011 году самолет находился в нужном месте в нужное время, чтобы наблюдать затмение Плутона. Что примечательно, сотрудники НАСА говорят, что на тот момент это была единственная в мире способная на подобные достижения обсерватория.
Наземные телескопы могут наблюдать лишь определенный участок неба в определенный промежуток времени, а орбитальные – не так легко перемещать. Однако телескоп, установленный на борту стратосферного самолета, может получить снимок любой части неба, в любой нужный час. Это уникальные характеристики, которые стоит совершенствовать на случай, если орбитальные телескопы выйдут из строя.
Ночь за ночью SOFIA обходит небосвод, наблюдая за кометами, жизненными циклами далеких звезд, формированием планет и изменениями химического состава межзвездного пространства. Количество заявок ученых, желающих побывать на борту SOFIA, намного превышает количество свободных летных часов, что говорит о многопрофильности изучения наших небесных соседей, как близких, так и далеких.
За последние сто лет полетов, бортовые телескопы неоднократно доказывали свою ценность для научного сообщества, и SOFIA - уникальный телескоп, тем более, что в распоряжении НАСА теперь имеются два списанных “Boeing 747SCA”, которые можно использовать в качестве бесплатных запчастей.
Материал подготовила Леа А.Н.А. - по статье сайта jalopnik.com
Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"
Вам понравилась статья? Просто перейди по рекламе после статьи. Там ты найдешь то, что ты искал, а нам бонус...
|
|
Почитать ещё: