Большое зеркало: В точке либрации
Перспективная ракета Ares V сможет вывести на околоземную орбиту груз такой массы, которая пока что недоступна другим носителям — до 130 тонн — а диаметр ее грузовых отсеков позволит разместить телескоп с 8-метровым зеркалом. Для сравнения: диаметр зеркала Hubble составляет «всего лишь» 2,4 м.
Как работают сегодня астрофизики? Они возводят повыше в горах огромный телескоп, который должен обслуживать их десятилетиями — притом что несколько месяцев в году на нем ведутся постоянные ремонтные и профилактические работы и обновления. Так же работает и Hubble, только находится он на орбите и обслуживание его ведется с космических челноков. Но новый большой телескоп планируется забросить еще дальше, в точку либрации L2 системы Земля-Солнце.
Точками либрации для системы двух массивных тел называются такие точки, в которых третье тело (если его массой в сравнении с двумя крупными можно пренебречь) постоянно остается неподвижным относительно них. В честь математика Жозефа Лагранжа, впервые показавшего существование пяти точек либрации, иногда их называют точками Лагранжа. Это своего рода «космические парковки»: поместив аппарат в одну из точек либрации системы Земля-Солнце, можно быть уверенным, что он сохранит свое положение относительно них неизменным.
Первая точка либрации Земли-Солнца находится в 1,5 млн. км от Земли по направлению к нашему светилу; это прекрасное положение для наблюдений за Солнцем — сейчас в нем находится космическая обсерватория SOHO.
Точка L2 противоположна первой, располагаясь в 1,5 млн. км позади Земли. У нее есть свое важное преимущество: для находящегося в ней аппарата Солнце, Земля и Луна вместе взятые закрывают совсем небольшую часть неба, и обзор отсюда открывается весьма широкий. Сейчас в области L2 находится миссия по изучению микроволнового излучения WMAP — но места здесь достаточно и для других аппаратов. На практике, в L2 можно (и астрономы весьма на это надеются) разместить целую группу телескопов. Это автоматически упростит их обслуживание, ведь ремонтный челнок можно посылать один для всех сразу.
Итак, у ученых зреют весьма масштабные планы по использованию новой ракеты Ares V — от 150-метрового радиотелескопа, способного прослушивать самые удаленные небесные горизонты, до 5-метрового куба, заполненного сверхчистым дистиллятом для обнаружения космических лучей. Но самый практичный вариант — обычный оптический телескоп с 8-метровым зеркалом. Уникальное расположение и размеры позволят ему исследовать самые древние звезды Млечного пути и близлежащих галактик. Он сможет вести и поиск жизни на экстрасолнечных планетах. При этом разрешение полученных картинок будет превышать возможности Hubble в 3 с лишним раза.
Вплоть до настоящего время такой проект был совершенно фантастическим. К примеру, телескоп James Webb, который уже конструируется, также направится в точку L2. И его 6,5-метровое зеркало приходится конструировать из отдельных элементов, которые будут складываться при транспортировке. На будущей ракете Ares V этого не понадобится, она сможет выводить в космос даже более крупные и нескладывающиеся зеркала, размерами сравнимые с зеркалами наземных телескопов.
Эти возможности позволяют ученым думать о пересмотре всей концепции орбитальных обсерваторий. Вывод крупных миссий позволит продлить срок их службы с нынешних 10−15 лет до нескольких десятков — как на Земле — ограничившись лишь плановой заменой отдельных компонентов. А еще лет через 50 собрать большую астрономическую конференцию в точке L2, всего в 1,5 млн. километрах от Земли.
Кстати, недавно мы уже писали и о других довольно фантастических планах по сооружению на Луне 100-метрового телескопа с жидким зеркалом: «Жидкий глаз».
По публикации NASA