Walmart тестує робота для миття підлоги
23 Листопада , 2017
3D-друковані підвісні капсули для бездомних Нью-Йорку
23 Листопада , 2017

Очі омарів стали прототипом астрономічного інструменту, призначеного для точної локалізації джерел гравітаційних хвиль

Відкриття гравітаційних хвиль, без сумніву, є одним з найбільш важливих відкриттів нинішнього сторіччя. Вчені вже отримали в своє розпорядження високоточні інструменти, що дозволяють фіксувати і визначати деякі з параметрів гравітаційних хвиль, але, незважаючи на наявність на Землі вже трьох детекторів, двох – американської обсерваторії LIGO і одного – європейської обсерваторії Virgo, завдання визначення місця розташування джерела гравітаційних хвиль так і залишається досить складним завданням. Більш того, нинішня ситуація нагадує “біг за потягом”, після реєстрації чергового пакету гравітаційних хвиль обчислюється приблизне місце розташування їх джерела, і лише після цього в точку обчисленого розташування спрямовуються “погляди” інших астрономічних інструментів.
Фахівці з Центру космічних польотів НАСА імені Годдарда пропонують змінити ситуацію з виявленням джерел гравітаційних хвиль і працювати якщо не з випередженням, то з максимальною оперативністю. А ключовим моментом всього цього повинен стати новий інструмент в космосі, прототипом для якого стали очі однієї з морських тварин – омара. Завдяки особливій будові його чутливих елементів цей інструмент буде здатний охопити своїм спостереження надзвичайно широку ділянку нічного неба відразу і в досить широкому діапазоні електромагнітного спектру вести пошуки образів випромінювання, характерних для наступаючих високоенергетичних подій, таких як зіткнення чорних дір або нейтронних зірок, що породжують гравітаційні хвилі.
Омари є морськими хижаками, що живуть в надзвичайно небезпечному для них морському середовищі. Вони постійно зіштовхуються з загрозою для їх життя не лише з боку інших, більших хижаків, але і з боку інших омарів, які постійно намагаються захопити чужі “мисливські угіддя”. Для того, щоб виживати в таких умовах природа забезпечила омарів дивовижними очима, в яких знаходяться довгі вузькі клітини, які відіграють роль свого роду фотопомножувачів. Ці клітини, крім здатності вловлювати дуже і дуже слабке світло, забезпечують омарів дуже широким полем зору і можливістю бачити майже в повній темряві.
Строение датчика инструмента WFI
Чутливі елементи інструменту X-ray Wide-Field Imager (WFI) вельми відрізняються від звичайної оптики. Ці елементи виготовлені з вигнутого особливим чином матеріалу, засіяного крихітними квадратними отворами, мікроканалами, які є аналогами довгих клітин очей омара. Рентгенівське випромінювання, що потрапляє всередину цих мікроканалів під різними кутами, фокусується і прямує уздовж цих каналів. Все це здається досить складним, але воно необхідне через те, що рентгенівські промені не можуть бути ефективно відбиті і сфокусовані подібно променям світла.
Інструмент WFI може стати частиною нової обсерваторії Transient Astrophysics Observatory (TAO), яка, згідно з попередніми планами, буде базуватись на Міжнародній космічній станції. Крім цього, інструмент WFI може стати основним інструментом ще двох подібних місій, запропонованих для реалізації в рамках програми Explorer Mission of Opportunity. І в 2019 році керівництво НАСА має прийняти рішення, що стосується реалізації однієї з трьох зазначених місій, для кожної з яких зараз ведеться розробка техніко-економічного обґрунтування.
Але в будь-якому випадку, незалежно від місії, яка буде обрана керівництвом НАСА, вчені отримають можливості оперативного контролю всього неба з метою пошуку певних образів рентгенівських і гамма-променів, пов’язаних з наближенням високоенергетичних подій. Широкий діапазон, що сприймається датчиками інструменту WFI, дозволить вченим одержувати досить різноманітну інформацію про джерело гравітаційних хвиль, включаючи склад, температуру, швидкість руху, обертання і т. п. Володіння такою інформацією дозволить точніше спрогнозувати момент настання події і сконцентрувати на цьому місці до потрібного часу “погляди” безлічі інших астрономічних інструментів.
Якщо проект ISS-TAO буде обраний керівництвом НАСА для реалізації в рамках програми Explorer Mission of Opportunity, то все обладнання обсерваторії TAO може бути готове до запуску вже у 2022 році.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: