ATLAST

Zaawansowany Teleskop Kosmiczny o Dużej Aperturze (ATLAST)

Zaawansowany Teleskop Kosmiczny o Dużej Aperturze (ATLAST) to projekt teleskopu kosmicznego, którego apertura ma wynosić od 8 do 16,8 metra, w zależności od przyjętej koncepcji. Inicjatywa budowy tego teleskopu została zaprezentowana przez Space Telescope Science Institute, które jest centrum operacyjnym naukowym Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST). ATLAST ma być prawdziwym następcą HST, zdolnym do uzyskiwania obrazów oraz danych spektroskopowych w zakresie ultrafioletu, światła widzialnego i podczerwieni, zapewniając znacznie lepszą rozdzielczość niż HST lub Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST). Podobnie jak JWST, ATLAST ma być umieszczony w punkcie L2 w układzie Ziemia-Słońce.

W przypadku realizacji projektu, ATLAST stanie się flagową misją lat 2025 – 2035, która może dostarczyć odpowiedzi na pytanie o istnienie życia w innych częściach naszej Galaktyki. Teleskop ten będzie w stanie wykrywać biosygnatury, takie jak obecność cząsteczkowego tlenu, ozonu, wody i metanu, w widmach planet pozasłonecznych.

Nazwa

Nazwa teleskopu to nie tylko akronim, ale również gra słów (ang. at last, co oznacza „nareszcie”). To hasło z ironią odnosi się do czasu, jaki zajmuje podjęcie decyzji o stworzeniu prawdziwego następcy Teleskopu Hubble’a, który obserwuje kosmos także w świetle widzialnym (możliwości JWST obejmują jedynie niewielką część tego zakresu). Oczekuje się jednak, że w miarę postępu prac nad projektem, teleskop otrzyma nową, ostateczną nazwę.

Projekt

ATLAST będzie miał główne zwierciadło o średnicy od 8 do 16,8 m. Zakłada się, że architektura teleskopu będzie oparta na jednym z dwóch różnych rozwiązań technologicznych. Pierwsza opcja to teleskop z monolitycznym lustrem głównym (jak HST), natomiast druga to teleskop z segmentowym lustrem (jak JWST). W przypadku tej drugiej opcji istnieją dwa warianty konstrukcyjne. Projekty bazują na doświadczeniach z budowy wcześniejszych teleskopów kosmicznych, ale także wprowadzają znaczące zmiany, aby zmniejszyć złożoność i masę urządzenia, lub oba te czynniki. ATLAST ma mieć 5-10 razy większą rozdzielczość kątową niż JWST oraz czułość do 2000 razy wyższą niż HST.

Dwa z tych wariantów, z 8-metrowym monolitycznym lustrem oraz 16,8-metrowym segmentowym lustrem, mogą być wyniesione przez rakiety Space Launch System (SLS). Wariant 8-metrowy dzięki monolitycznemu zwierciadłu oferuje wysoki kontrast obrazu oraz doskonałą kontrolę kierunku rozchodzenia się frontu falowego. Wariant 16,8-metrowy wskazuje kierunek rozwoju teleskopów kosmicznych o bardzo dużej aperturze i wykorzystuje technologie opracowane podczas projektowania Teleskopu Jamesa Webba.

Trzeci wariant przewiduje wysłanie mniejszego, 9,2-metrowego teleskopu z segmentowym zwierciadłem, który można wystrzelić za pomocą istniejących rakiet w ramach programu Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV). Projekt ATLAST jest wspierany z funduszy programu NASA Astrophysics Strategic Mission Concept Studies, Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda, Centrum Lotów Kosmicznych imienia George’a C. Marshalla, Jet Propulsion Laboratory (Caltech) oraz powiązanych programów Northrop Grumman Aerospace Systems i Ball Aerospace.

W obu projektach teleskop ATLAST będzie mógł przyjmować misje serwisowe, podobnie jak Teleskop Hubble’a. Misje te będą realizowane za pomocą bezzałogowego promu (jak obecnie proponuje się) lub załogowego statku Orion, co pozwoli zdobyć doświadczenie dla przyszłych załogowych badań Układu Słonecznego. Instrumenty takie jak kamery będą mogły być wymieniane na nowe, a usunięty sprzęt wróci na Ziemię do analizy. Podobnie jak HST oraz planowany JWST, teleskop ATLAST będzie zasilany przez panele słoneczne.

Przebieg misji

ATLAST będzie mógł być wyniesiony w przestrzeń za pomocą rakiety SLS, startującej z Centrum Kosmicznego imienia Kennedy’ego, lub, w przypadku przyjęcia wersji 9,2-metrowej, jedną z rakiet systemu EELV. Rakieta umieści swój górny stopień oraz teleskop ATLAST na niskiej orbicie parkingowej, dając inżynierom czas na sprawdzenie systemów. Następnie silnik górnego stopnia zostanie uruchomiony, a ATLAST rozpocznie trzymiesięczną podróż do punktu L2 w układzie Ziemia-Słońce, wchodząc na tzw. „orbitę halo” wokół tego punktu. W trakcie podróży do punktu L2 zostanie rozłożone zwierciadło segmentowe (jeśli taki projekt zostanie wybrany).

Misje serwisowe, planowane co 5-7 lat, pozwolą astronomom na udoskonalanie teleskopu ATLAST dzięki nowym instrumentom oraz technologiom. Podobnie jak Teleskop Hubble’a, ATLAST powinien funkcjonować przez 20 lat.

Planety pozasłoneczne

Wykorzystując wbudowany koronograf lub zewnętrzną przesłonę, teleskop będzie w stanie scharakteryzować atmosferę i powierzchnię egzoplanety wielkości Ziemi, krążącej w ekosferze długo żyjących gwiazd, w odległości do około 45 parseków. Teleskop pozwoli na zbieranie informacji dotyczących prędkości obrotu planety, scharakteryzowanie klimatu oraz warunków sprzyjających życiu, a także na uzyskiwanie informacji na temat dominujących cech powierzchni, zmian w zachmurzeniu oraz potencjalnych sezonowych zmian w szacie roślinnej.

Przypisy

Linki zewnętrzne

Strona główna projektu ATLAST, Space Telescope Science Institute (ang.)

Very Large Space Telescope. [dostęp 2013-01-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-05-12)]. (ang.) – projekt teleskopu kosmicznego o ponad siedmiometrowej aperturze

Thinned Aperture Telescope. [dostęp 2013-01-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-05-12)]. (ang.) – projekt teleskopu kosmicznego o 100-metrowej aperturze