Једна од најистакнутијих опсерваторија на свету не ради на планини, не у свемиру, већ на висини од 45 000 стопа на Боеингу 747. Ницк Ховес је погледао око овог јединственог авиона за време првог слетања у Европи.
СОФИЈА (Стратосферска опсерваторија за инфрацрвену астрономију) произашла је из идеје која је прво објављена средином 1980-их. Замислите, рекли су научници, користећи Боеинг 747 да пренесе велики телескоп у стратосферу где се апсорпција инфрацрвеног светла молекулама атмосферске воде драматично смањује, чак и у поређењу са највишим опсерваторијама са земљом. До 1996. та се идеја приближила стварности када је пројекат СОФИА формално договорен између НАСА-е (која финансира 80 посто трошкова мисије од 330 милиона долара, што је износ упоредив са једном скромном свемирском мисијом) и Њемачким зракопловно-свемирским центром (ДЛР, који финансирају осталих 20%). Истраживање и развој започели су озбиљно употребом високо модификованог Боеинга 747СП названог "Цлиппер Линдбургх" по познатом америчком пилоту, а где "СП" значи "Специал Перформанце".
Маиден тест летали су 2007. године, а СОФИА је радила из НАСА-иног истраживачког центра Дриден Флигхт у ваздухопловној бази Едвардс у Рогерс Дри Лаке у Калифорнији - лепа и сува локација која помаже у раду с инструментима и авионима оперативно.
Док је авион био у посети центру за обуку астронаута Европске свемирске агенције у Келну, Немачка, добила сам ретку прилику да разгледам овај величанствени авион као део европског свемирског 'Твеетупа' (Твиттер састанка). Оно што је било одмах приметно је краћа дужина авиона у односу на оне на којима обично летите, што омогућава летилици да дуже остане у ваздуху, што је пресудни аспект за најважнијег путника, 2,7-метарског телескопа СОФИА. Његово примарно огледало величине Хуббле свемирског телескопа је алуминијумски обложено и одбија светлост до 0,4 метра секундарне површине, све у оквиру отвореног кавеза који дословно искаче из бока авиона.
Као што смо видели, разлог за постављање вишесочног телескопа у ваздухоплов је тај што се на тај начин може избећи највећи део ефеката апсорпције наше атмосфере. Примјери у инфрацрвеном су углавном немогући за земаљске инструменте на или близу нивоа мора, а дјелимично су могући чак и на високим врховима планина. Водена пара у нашој тропосфери (доњи слој атмосфере) апсорбује толико инфрацрвеног светла да је традиционално једини начин да се то победи био слање свемирског брода. СОФИА може попунити нишу радећи готово исти посао, али уз далеко мањи ризик и са далеко дужим животним веком. Авион има софистициране инфрацрвене надзорне камере за провјеру сопственог излаза и надзор водене паре како би се измјерио који мали апсорпција се догађа.
Зрцало од 2,7 метара (иако се у пракси заиста користи само 2,5 метра) користи композит стаклокерамике који је врло термички толерантан, што је од виталног значаја с обзиром на тешке услове кроз које летјелица пробија изоловани телескоп. Ако неко замисли потешкоће аматерски астрономи проведу неколико ноћи са стабилношћу телескопа у блиставим условима, поштедите мисао за СОФИА, чији огромни ф / 19.9 телескоп који рефлектује Цассеграин мора да се носи са отвореним вратима ка
Ветрови од 800 километара на сат (500 миља на сат) Вероватно ће се неке операције одвијати на 39 000 стопа (приближно 11,880 метара), а не на могућој таваници од 45 000 стопа (13,700 метара), јер док већа висина обезбеђује мало боље услове у погледу недостатак апсорпције (још увек изнад 99 процената водене паре што узрокује већину проблема), потребно додатно гориво значи да се време осматрања значајно смањује, чинећи 39.000
висина стопа оперативно боља у неким случајевима за прикупљање више података. Авион користи паметно дизајниран систем усисавања ваздуха да би усмеравао и усмерио проток ваздуха и турбуленцију даље од отвореног прозора телескопа и разговарали с пилотима и научницима, сви су се сложили да није било ефекта проузрокованог било каквим излазима из мотора авиона. .
Остати цоол
Камере и електроника у свим инфрацрвеним опсерваторијама морају се одржавати на врло ниским температурама како се не би топлотни шум од њих пролио у слику, али СОФИА има ас до рукава. За разлику од свемирске мисије (уз изузетак сервисних мисија на свемирском телескопу Хуббле, а свака кошта 1,5 милиона долара, укључујући цену покретања свемирског шатла), СОФИА има предност у могућности да замени или поправи инструменте или напуни расхладну течност, омогућавајући процијењени вијек трајања од најмање 20 година, далеко дужи од било које свемирске инфрацрвене мисије којој након неколико година понестане расхладне течности.
У међувремену су телескоп и његова колијевка инжењеринг. Телескоп је поприлично фиксиран у азимуту, са само три степеном игре да би надокнадио авион, али није потребно да се креће у том правцу јер авион, којег су управљали неки од најбољих НАСА-иних најбољих, обавља ту дужност. Може да ради између 20–60 степени висине за време научних операција. Све је конструисано за толеранције због којих чељуст пада. Лежајна сфера је, на пример, полирана до тачности мање од десет микрона, а ласерски жироскопи обезбеђују угласти прираст од 0,0008 арсекунди. Изолован од главне летјелице низом гумених одбојника под притиском, који су компензовани по висини, телескоп је скоро потпуно ослобођен главног главног дела модела 747, у коме се налазе рачунари и носачи који не само да управљају телескопом, већ пружају базну станицу за било који посматрачки научник који лети авионом.
ПИ на небу
Принцип истражитељске станице налази се око средине тачке авиона, неколико метара од телескопа, али је затворен у авиону (изложен ваздуху високом 45 000 стопа, посада и научници би у тренутку били убијени). Овде, током десет или више сати одједном, научници могу да прикупе податке када се врата отворе и телескоп покаже на циљ избора, а пилоти ће следити прецизну путању лета да би одржали тачност инструмента и усмерили на најбоље избегавање. могућност турбуленције. Иако земаљски телескопи могу брзо реаговати на догађаје попут нове супернове, СОФИА је регулисанија у својим научним операцијама и, с циклусима предлога који трају шест месеци до годину дана, потребно је прилично прецизно планирати како најбоље посматрати објект.
Предвиђање будућности
Научне операције започеле су 2010. године ФОРЦАСТ (инфрацрвена инфрацрвена камера за софијски телескоп) и наставиле се 2011. године инструментом ГРЕАТ (немачки пријемник за астрономију на Терахерз фреквенцијама). ФОРЦАСТ је инфрацрвени инструмент средњег / далеког рада који ради са две камере између пет и четрдесет микрона (у тандему могу да раде између 10 и 25 микрона) са видним пољем од 3,2 арцминута. Прво је угледао светлост Јупитера и галаксије Мессиер 82, али радиће на снимању галактичког центра, формирању звезда у спиралним и активним галаксијама и такође гледању молекуларних облака, што је један од његових примарних научних циљева који омогућава научницима да тачно утврде температуру прашине и детаљније о морфологији региона који формирају звезду све до резолуције мање од три лука (у зависности од таласне дужине на којој инструмент делује). Упоредо са тим, ФОРЦАСТ је такође у могућности да изводи гриз (тј. Решеткасту призму) спектроскопију, како би добио детаљније информације о саставу предметних објеката. Не постоји систем адаптивне оптике, али није потребан један за врсте операција које обавља.
ФОРЦАСТ и ГРЕАТ само су два „основна“ инструмента за научну операцију, која такође укључују Ецхелле спектрограме, далеко инфрацрвене спектрометре и широкопојасне камере високе резолуције, али већ научни тим ради на новим инструментима за наредну фазу операција. Пребацивање инструментације, иако је сложено, релативно је брзо (упоредиво са временом потребно за пребацивање инструмената на веће земаљске опсерваторије), и може се постићи у спремности за опажања, која авион жели да ради и до 160 пута годишње. И док није било чврстих планова за изградњу сестриног брода за СОФИА, било је дискусија међу научницима о постављању већег телескопа на Аирбус А380.
Ски Оутреацх
С планираним програмом амбасадора науке који укључује наставнике који лете у авиону да би радили истраживање, јавни профил СОФИА ће расти. Научни резултат и могућности инструмената који се непрестано развијају, употребљиви су и непроменљиви сваки пут када слете, немерљиви су у поређењу са свемирским мисијама. Новинари су тек недавно добили прилику да посете овај изванредан авион, и била је привилегија и част бити један од првих људи који су га видели изблиза. У ту сврху желим захвалити ЕСА-и и НАСА-и на позиву и шанси да видим нешто тако јединствено.
