Dnes se opět vydáme až na hranice možností současné techniky. Program NIAC cílí na podporu inovativních nápadů, které by jednou mohly změnit obor kosmonautiky, ale zatím jsou na samém počátku dlouhé cesty k praktickému nasazení. Pokud je však budeme chtít za pár desítek let používat, musíme je začít podporovat už nyní. U některých se může v průběhu prvotních analýz ukázat, že jejich nasazení brání nějaká předtím nepředpokládaná překážka. Ale i to je součástí pokroku. Dnes se podíváme na další projekt, který NASA v rámci programu NIAC ocenila a tím mu zajistila prostředky na výzkum a pokroky.
Mezi nejzáhadnější objekty v celém širém vesmíru patří obří supermasivní černé díry. Ani po 30 letech výzkumu zatím vědci přesně nevědí, jak tyto objekty vytvářejí svou sílu. K tomuto výzkumu jsou potřeba pozorování v rentgenové části spektra. Špičkové rentgenové snímky z observatoře Chandra (rozlišení ~0.5-1 obloukové vteřiny), ale ani její kvalita nestačí k nasnímání oblastí v okolí supermasivních černých děr, kde dochází k nejenergetičtějšímu chování. Accretion Explorer (AE) je architektura mise, která by mohla přinést průlomové výsledky díky pořizování rentgenových snímků v energetických rozsazích 0,7–1,2 keV, 1,5–2,5 keV a 6–7 keV, které jsou z vědeckého hlediska klíčové a nabídne snímky až o šest řádů lepší než ty od Chandry, nebo o 4 – 5 řádů lepší než JWST (infračervené záření) a nebo Hubbleův teleskop (vidieltené a ultrafialové záření).
Specifická pásma rentgenových energií, která autoři navrhují pokrýt, obsahuje důležité rentgenové podpisy, které umožní rozlišit aktivitu supermasivních černých děr od hvězdných procesů. Koncept AE předložený do programu NIAC by změnil pravidla hry v oboru astrofyziky. Rentgenová interferometrie bude výzvou a změní konverzaci o možnostech budoucích vlajkových misí NASA. Má mít vliv také na pravidelný desetiletý soubor doporučení akademie věd pro NASA a prý významně přispěje k rozšíření našich vědeckých poznatků v astrofyzice a dalších oborech. AE má mít mimořádný potenciál vzbudit nadšení pro budoucí mise i potenciál a získat podporu pro tento program v rámci NASA, ve společnosti i v leteckém a kosmickém odvětví.
Alternativní přístupy k technologiím rentgenového snímkování s ultravysokým rozlišením nyní nejsou financovány. Studie předložená do programu NIAC se má zaměřit na velký, volně letící rentgenový interferometr. Autoři slíbili, že navrhnou systém několika družic, který poskytne architekturu pro vzájemné vyrovnání skupin jednotlivých párů zrcadel, které zajišťují jednotlivé sběrné sondy, a to s přesností zaměření umožňující dosáhnout rozlišení v řádu obloukových mikrovteřin. Tato studie má také zhodnotit požadovanou stabilitu zaměření a určit optimální způsoby uspořádání a upevnění plochých sběrných zrcadel v rámci zrcadlových modulů. Autoři zhodnotí vyžadované rozměry pro pole detektorů tak, aby pokrylo vlnové délky potřebné pro detekci interferenčních pruhů, prozkoumají, jakým způsobem budou z těchto pruhů vytvářeny obrazy, a vytvoří simulovaný obraz na základě návrhu spolu s tabulkami tolerancí optických prvků. Budou také dokumentovat alternativní přístupy a popíší, jak nové faktory podstatně odlišují projekt AE od předchozích pokusů v oblasti rentgenové interferometrie, a určí technické překážky.
Výsledkem této studie mají být významné inženýrské přínosy, které bude možné využít na kosmických misích i kdyby se ukázalo, že samotný hlavní koncept není realizovatelný. Mezi zmíněné přínosy má patřit třeba zjištění, jak lze malé interferometry provozovat v kosmickém prostoru s menším rizikem z hlediska rozestavení a upevnění zrcadlových modulů, dále studie velmi vysoké přesnosti zaměření u vesmírných interferometrů a extrémní stability při zaměření na cíl. Vytvoření simulovaného obrazu na základě tohoto návrhu spolu s doprovodnými tabulkami tolerancí může posloužit jako podklad pro další návrhy vesmírných interferometrů.
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/01/niac-2025ph1-weaver.png
