Космический телескоп будущего.

А неслабо иметь апертуру метров 200 ?
Для этого выводим в космос пленочное зеркало из полимера заданных характеристик или прогрессивных нынче наноструктур - нанопленки. Немного раскручиваем его для придания формы. Точную поверхность будет контролировать система с обратной связью - адаптивная оптика, например с помощью лазера световым давлением на нужные участки зеркала.

Точно, а Солнце своим светом тоже будет корректировать форму зеркала. А еще Солнце имеет одну подлую способность - греть! А что бывает с нагретыми телами, да еще неравномерно нагретыми? А если я захочу изучить объект не вблизи оси вращения зеркала? Как тут быть?

[Sigma72]

Хмм...
Только на какую же орбиту эту хреновину выводить, на гелиоцентрицескую, что-ли?

ЭТУ хреновину выводить никуда не следует - бесполезно. Как говорил классик: "А вы, друзья, как не садитесь..."

Для подобных телескопов следует предусмотреть механизм поддержания формы при любой ориентации телескопа и способы защиты от тепловых потоков Солнца и Земли (Земля тоже немало греет своим излучением). Обязательно нужны двигатели с запасом топлива, так как такую махину Солнце будет "сдувать" с орбиты. И как поддерживать стабильность светоприемника относительно оптической оси? Ведь при размерах зеркала в сотни метров фокус будет в пределах километра(ов), иначе придется городить сложную оптическую систему.

[Bogomolov_]

Технических проблем по стабилизации и прочему нет вообще. Уже есть подобные проекты. Пока только слабое место - сама пленка и ее развертывание.
Телескоп должен болтаться во 2 точке Лагранжа. Светоприемник должен быть автономным - управление и измерения по лазерному принципу. Проблем вообще нет как это делать. Еще при нас такие системы будут работать.

[Ernest]

Очень реальный проект!
Только эту отражающую пленку (толщина - микроны!!!) посадить на стеклянный диск, защитить со всех сторон цилиндром из металла, а размеры уменьшить до пары метров...
Или такое уже там летает? images/smiles/icon_wink.gif

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Bogomolov_:
Технических проблем по стабилизации и прочему нет вообще.<hr /></blockquote>Хотелось бы услышать от Вас как решена хотя бы проблема защиты от тепловых потоков Солнца при любой ориентации телескопа с зеркалом а пару сотен метров и соответствующим фокусным расстоянием.

[Bogomolov_]

Экранирования Землей на расстоянии от нее 1500000 километров вполне достаточно...

[Bogomolov_]

Конечно, это только шутка...

На самом деле конструкция слоеная. В направлении от Солнца последовательно идут
- подушка
- зеркало
- секатор
- приемник

Подушка состоит из многих слоев зеркальной пленки.
Зеркало - понятно для чего
Секатор состоит из секторов типа пчелиных сот - они могут перекрывать поток от зеркала, если в этом месте нет фокусировки и пропускать его на приемник, если есть фокусировка.
Приемник естественно подвижный...

Вот и разворошил маленько интеллектуалов и себя тоже.
В кармане 20 рублей сталось, а до получки как до 2 точки Лагранжа images/smiles/icon_biggrin.gif , поэтому грандиозные мысли полезли...
А вобще забавно. Где-то я уже слышал, что сначала выдвигается некая идея. Затем она почти единогласно признается бредовой.Слава богу не время инквизиции. Потом ее конечно воплощают.
Вобще зеркала из пленки придумали давненько, а вот про лазерную коррекцию формы вроде нигде не читал.

[Sigma72]

ИМХО, для "крутых" внеатмосферных телескопов лучше использовать интерферометрию. По-крайней мере, для радиотелескопов проект вывода 4 штук в космос (с базой ок. 2 а.е.) был опубликован лет 20 назад... Можно, наверно, и в оптическом диапазоне чего-нибудь такое придумать: 4 Хаббла и КРУТАЯ система синхронизации - будет круче 200 метрового зеркала...

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Bogomolov_:
Подушка состоит из многих слоев зеркальной пленки.<hr /></blockquote>Так куда девается тепло от этой подушки? Нагревшись, она сама будет хорошо подогревать телескоп. Или предусматривается система сброса тепла?

[Sigma72]

По первоначальному проекту - это же Звезда Смерти получается, если ее на солнышко направить... И здесь милитаристы... images/smiles/icon_sad.gif

[technolog]

В начале 60-х годов американцы вывели на орбиту
спутник связи "Эхо" - надувной шар из металлизиро-
ванной лавсановой пленки диаметром 30 метров; он
должен был служить пассивным отражателем для УКВ-
связи. Ничего не вышло - спутник просто сталкивало
с орбиты давлением света...

[Bogomolov_]

Ну, что ж это такое... Какой бы я бред не толкнул... все принимается и переваривается... и никто не возразит...

Давайте подробнее по всем этим вопросам.

Я не имею права в чужой теме толкать про сакрал. Поэтому приглашаю на посиделки в свою тему... проклятые вопросы.

Здесь я только скажу, о чем там речь будет идти в ближайшем будущем:
- немного о том, могут ли зарождаться новые вселенные в произвольный момент времени...
- немного о том, как должен быть устроен космический телескоп будущего...

На большее я пока в ближайшие две-три недели не замахиваюсь, так как со временем туговато, а там надо будет по клавишам постучать...

Скажу только, что все элементы космического телескопа гигантских размеров - абсолютно все элементы - должны подчиняться закономерностям сакральной геометрии... иначе это будет не телескоп... а свалка лавсановой пленки за миллионы километров.

Тщательный анализ конструкции говорит о том - что в предлагаемых вариантах это выполняется на сто процентов.

Действительно, если взять вариант с секатором, то подушка состоит исключительно из сакральных кругов/окружностей.
Зеркало - параболоид, а как мы помним из той темы - параболоид является одной из важнейших сакральных поверхностей.
Приемник - набор из квадратных/прямоугольных ячеек накопления, либо шестиугольных - по принципу пчелиных сот. И в том и в другом случае фигуры квадрата и шестиугольника, вписанного в окружность - по Пифагору... сакральны.
Секатор - это вообще материализация сакральной "сети жизни"...

Но обо всем этом подробно в другой теме на протяжении ближайших двух-трех недель...

Сейчас же постараюсь ответить на вопрос о сбросе тепла с подушки. Вопрос, что называется, "в глаз" - действительно, куда и как отводить тепло, если нет носителя, способного тепло передавать...
Остается единственная возможность - излучение.

Весь секрет в том, что пленка не совсем обычная - она устроена по принципу полупрозрачного зеркала.
Если на нее направить свет с одной стороны, то он почти весь отразится, а малая часть его пройдет сквозь пленку... если же ее осветить с другой стороны - большая часть света пройдет сквозь пленку, а меньшая отразиться...

Не надо быть крутым математиком и "шибко соображать в такой области - как проценты на проценты", чтобы понять, чем больше мы соберем в пакет слоев такой пленки - отражающей стороной в одну сторону - тем больший поток отразится в сторону Солнца... и наоборот... меньший пройдет в сторону телескопа...
Самое же удивительное то - что пакет или подушка "начнет сама себя охлаждать" - это трудно понять, но чем то это похоже на принцип "рождения лазерного луча" - там, в классическом варианте, мечущиеся между двумя зеркалами фотоны в конце концов заставляют "спящие уровни" проснуться ... в итоге мгновенно вся запасенная энергия вырывается через полупрозрачное зеркало... Это дико вульгарно я объяснил - зато коротко... главное суть уловить...

Здесь то же самое - в подушке из многих слоев полупрозрачно/зеркальной пленки возникает сложная картина "мечущихся между слоями свето/тепловых потоков... речь в принципе об одном и том же... длины волн разные"...

Но суть одна - в сторону Солнца /на любом слое/ "выскочить легче", чем в сторону телескопа... (Вот оно решение "Задачи Максвелла" о поимке Дiавола!!!)

В итоге - сторона обращенная к телескопу - мерзнет "до выпадания росы из сконденсированного межпланетного метана, этана, пропана... этанола, в конце концов" - а противоположная сторона подушки "буквально раскалена", посылая живительное тепло на такие пространства - как Гренландия, Земля Франца-Иосифа, Северная Земля... и даже Земля Санникова в их числе... короче, дармовое отопление на наши заполярные территории...

Какие еще такие тепличные условия дополнительно нужно создавать для того, чтобы зеркало не коробилось? - я думаю, ответ удовлетворит любую горячую голову...

Как известно, водород один из самых распространенных элементов в природе... в том числе и в космосе. Удивительная особенность нашей подушки в том, что она способна конденсировать водород на своей поверхности - на той стороне, которая обращена к зеркалу... мы помним, что для придания формы - пленка должна вращаться вокруг своей "центральной точки" - при этом она расправляется в более-менее ровный "лист".
Этот факт здорово нам поможет и в этом случае - капли водорода будут центробежными силами отброшены на периферию пленки и там будут скапливаться в замкнутых по кольцу тороидальных полукорытах... По мере их заполнения корабль-танкер будет "сливать" их в свои "трюмы" и отвозить на межпланетную базу, с которой мощные корабли стартуют в пояс Койпера... все элементарно, господа... бояться нечего... все путем.

Ничего, что в итоге - мы получили "идеальный реактивный двигатель" - в котором все излучение - "отражается в сторону - откуда пришло"... за минусом энергии, потребной на конденсацию космического этанола... надо ли говорить, что все космополиты, тьфу - космопилоты - отчаянные любители этого дармового "космического ликер-шасси"... images/smiles/converted/friday.gif

Пусть эта дармовая реактивная сила толкает наш телескоп в сторону images/smiles/converted/end.gif - мы помним, что чем ближе мы приблизимся к рассматриваемой звезде, тем легче увидим летающие вокруг нее внесолнечные планеты.

Сбылась мечта Циолковского... об эфирных поселениях... Как прозорливо он все-ж в свое время отметил тот факт... что будущие космические поселения обязательно будут "эфирными"... правда тогда тоже боролись с алкоголизмом... и этой фразой он выразил мысль о "бездне могущества... в том числе и в виде жидкой составляющей" которую могут принести некие, пока в теории существующие "подушки из полупрозрачной пленки".

<blockquote>Цитата:<hr /> Technolog
В начале 60-х годов американцы вывели на орбиту
спутник связи "Эхо" - надувной шар из металлизиро-
ванной лавсановой пленки диаметром 30 метров; он
должен был служить пассивным отражателем для УКВ-
связи. Ничего не вышло - спутник просто сталкивало
с орбиты давлением света... <hr /></blockquote>В том то и вся суть - использовать световое давление для коррекции отклонений от идеальной параболы. И зачем выводить этот оченьVLT обязательно на земную орбиту ? В космосе других орбит предостаточно, где не так сквозит...

Тут на досуге еще две пленочные идеи появились:
1. Выводим в космос сегменты, делаем полусферу, натягиваем пленку, выкачиваем... Стоп.. Облом.. Выкачивать нечего в вакууме. Вобщем пленка не прогнулась, а прогнулся конструктор перед инвестором. images/smiles/icon_biggrin.gif
2. Сооружаем в космосе жесткое кольцо. С одной стороны натягиваем зеркальную пленку, с другой стороны - прозрачную. Поддав в эту герметичную конструкцию газку мы получаем этакую линзочку - зеркальце. Это уже ближе к теме...

[technolog]

Надуваем в космосе шар из пленки, размещаем внут-
ри испаритель и напыляем на внутреннюю поверхность
несколько тонн бериллия - получаем тонкостенный
шар. Затем сооружаем вокруг шара ажурную поворо-
тную конструкцию; другую конструкцию -внутри шара-
и под контролем интерферометра обрабатываем внут-
реннюю поверхность селективным напылением и ионным
травлением - получили точную сферу. Прорезаем в
сфере дыру 1/3 диаметра, размещаем внутри выпук-
лое главное(!) зеркало - это система Попова-Боуэна
внутренняя поверхность зеркальной сферы-вторичное
зеркало - действующее отверстие такого телескопа
равно примерно трети диаметра сферы. Оптически
такая схема весьма совершенна и применяется в све-
тосильных спектрографах.
Затем размещаем на внешней ферме систему компенса-
ции деформаций зеркальной сферы и всю конструкцию
заключаем в защитный экран от нагрева Солнцем...

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Tester:
[QUOTE]
...использовать световое давление для коррекции отклонений от идеальной параболы. И зачем выводить этот оченьVLT обязательно на земную орбиту ? В космосе других орбит предостаточно, где не так сквозит...<hr /></blockquote>Для коррекции орбиты с помощью светового давления потребуется установить на аппарате солнечный парус с регулировкой положения относительно Солнца и вектора скорости аппарата. Может быть удастся даже совместить функции солнечного паруса с термозащитой.

Вообще, термозащита космических телескопов очень сложная проблема. Просто я в свое время читал материалы по термозащите в проекте космического телескопа "Ломоносов", который разрабатывался в ГАИШе. Оказывается, это весьма непростая задача, чтобы решать ее примитивными способами. В частности, чтобы избежать термических напряжений в зеркале его предполагалось делать из бериллия, то есть из легкого металла, имеющего достаточно большую теплопроводность. А что будет с термическими напряжениями в пластиковой пленке? Удастся ли их скомпенсировать адаптивной оптикой?

Все это нужно прорабатывать. Заявления типа "запустим, раскрутим, защитим экраном... " тут не совсем годятся. Требуются модельные расчеты осуществимости идеи.

Что касается расположения телескопа на внеземной орбите, то в отношении солнечного давления практически ничего не изменится: сила давления света меняется мало, если расстояние от Солнца не сильно отличается от расстояния Земля-Солнце. Выводить же такой телескоп на периферию солнечной системы крайне сложно.

Бериллиевая сфера - это интересно. Но обеспечить высокую точность металлической поверхности огромного размера крайне проблематично. Изгиб, скручивание, различные напряжения, неоднородность структуры материала зеркала и т. д.
За бугром применили адаптивную оптику еще и по этой причине. Сделать большое монолитноое зеркало очень проблематично, еще сложнее обеспечивать точную поверхность в процессе эксплуатации. Собственно поэтому поверхность гигантского зеркала должна самовосстанавливать точную форму, либо с помощью обратной связи постоянно корректировать поверхность. Т. е. зеркало должно быть гибким.

LI
<blockquote>Цитата:<hr /> Все это нужно прорабатывать. Заявления типа "запустим, раскрутим, защитим экраном... " тут не совсем годятся. Требуются модельные расчеты осуществимости идеи.
<hr /></blockquote>Безусловно. Но расчет это уже следующий этап. А сначала генерируется идея.

[technolog]

Берилливая сфера - это для наглядности. Смысл
в том, что большое (десятки и сотни метров) зер-
кало будет изготавливаться и обрабатываться прямо
в Космосе - а если телескоп помещается в точке
Лагранжа - то матерьялы выгоднее будет доставлять
с Луны. Энергии в Космосе достаточно - Солнечная
Постоянная на границе атмосферы -2кал/см2*мин -
можно применить любые технологии, связанные с наг-
ревом, отжигом и направленной кристаллизацией.
О тепловом экране -это, видимо будет отдельное со-
оружение, совмещенное с солнечной электростанцией
Космический телескоп будет находиться в ее тени.

[ 22-09-2003, 14:05: Сообщение отредактировано: technolog ]