Воздушная обсерватория
Воздушная обсерватория — это самолет или дирижабль с астрономическим телескопом . Подняв телескоп на достаточно большую высоту, телескоп может избежать облачности , загрязнения и проводить наблюдения в инфракрасном спектре, над водяным паром в атмосфере , который поглощает инфракрасное излучение. Некоторыми недостатками этого подхода являются нестабильность подъемной платформы, ограничения по весу инструмента, необходимость последующего безопасного извлечения оборудования и стоимость по сравнению с сопоставимой наземной обсерваторией.
Многочисленные наблюдения солнечных затмений проводились с 1920 по 1980 год. В 1965 году НАСА создало первую специализированную воздушную обсерваторию «Галилео». Последняя подобная обсерватория SOFIA была закрыта в 2022 году.
История
[ редактировать ]Погоня за затмением
[ редактировать ]Ранние попытки
[ редактировать ]
Первые попытки наблюдения астрономических объектов с самолетов были предприняты в 1920 году с биплана . До 1960 года основными объектами таких наблюдений были солнечные затмения . [2]
В 1923 году ВМС США попытались наблюдать солнечное затмение 10 сентября с шестнадцати самолетов, в том числе с биплана Феликстоу F5L , «чтобы определить с воздуха центральную линию затмения». Ни одна фотография не зафиксировала затмение. Офицер и фотограф Альберт Уильям Стивенс был одним из пилотов этой экспедиции, его иногда называют «отцом воздушной астрономии». [2] Была еще одна попытка наблюдать солнечное затмение, на этот раз с дирижабля. 24 января 1925 года Военно-морская обсерватория США и Бюро стандартов США собрали группу астрономов для наблюдения полного солнечного затмения с дирижабля USS Los Angeles над Нью-Йорком под капитана Эдвина Тейлора Поллока . руководством [3] [1] Они использовали «две пары телескопических камер», чтобы запечатлеть внутреннюю и внешнюю части солнечной короны, а также спектрограф. Экспедиция добилась хорошей огласки, но в наблюдениях она не добилась больших успехов — дирижабль был не очень устойчив, а фотографии были размыты. [4] Следующая попытка оказалась успешной: экспедиция Военно-морской обсерватории по наблюдению солнечного затмения 28 апреля 1930 года на Хани-Лейк , штат Калифорния, с помощью самолета Vought 02U-1 , оснащенного фотокамерой, зафиксировала «приближение тени». [2]
Армейский авиационный корпус и Национальное географическое общество организовали в 1932 году еще одну экспедицию для наблюдения за затмением 31 августа . В сопровождении лейтенанта Чарльза Д. Макаллистера из армейского воздушного корпуса Стивенс сделал первую фотографию тени Луны, проецируемой на Землю во время солнечного затмения . [5] [2] [6]
Королевские ВВС Канады наблюдали солнечное затмение 9 июля 1945 года с четырех самолетов: «Спитфайр», «Митчелл» и двух «Ансонов»; три самолета использовали семь стандартных камер для аэрофотосъемки, «настроенных на автоматическую съемку экспозиции». [2] К солнечному затмению 8 мая 1948 года общество National Geographic организовало несколько наземных станций и два запасных самолета на случай непогоды. Два B-29 , дислоцированные на Алеутских островах , успешно наблюдали и сфотографировали затмение. [2]
После войны
[ редактировать ]
За солнечным затмением 30 июня 1954 года наблюдения проводились «из открытой двери специального самолета Линкольн». Фотографии помогли «вывести корональныеяркость и поляризация, а также яркость и поляризация неба». В 1960-х годах было совершено несколько миссий. Три NC-135 самолета Лос-Аламосской научной лаборатории (LASL) использовались для наблюдений затмений с 1965 по 1980 год. Самолеты эксплуатировались Атомной Энергетическая комиссия . [2]
В 1973 году французский прототип «Конкорда» , номер 001, был модифицирован иллюминаторами на крыше для миссии по наблюдению солнечного затмения 30 июня 1973 года , в конце французской программы испытаний. На борту были установлены наблюдательные приборы, и самолет 74 минуты пролетел над Африкой в тени Луны. Одним из ученых был Дональд Либенберг , который ранее летал на самолете NC-135 LASL. [7] [2] Самолет сейчас находится в Музее авиации и космонавтики Ле-Бурже и находится в постоянной экспозиции в ливрее затмения с открытыми иллюминаторами. [8]
НАСА использовало два модернизированных реактивных самолета WB-57F для наблюдения за полным солнечным затмением 21 августа 2017 года . В носовой части самолетов были установлены телескопы, которые позволили получить самые четкие на сегодняшний день изображения солнечной короны и первые в истории тепловые изображения Меркурия, показывающие, как температура меняется на поверхности планеты. Изображения высокой четкости, снятые 30 раз в секунду, будут проанализированы на предмет движения волн в короне, чтобы увидеть, движутся ли волны к поверхности Солнца или от нее, а также с какой силой и размером. [9]
обсерватории НАСА
[ редактировать ]Первой воздушной обсерваторией НАСА «Галилео» была модифицированная модель Convair 990 . Впервые он совершил полет во время солнечного затмения 30 мая 1965 года . Его назвали «Галилео», потому что во время затмения Гульельмо Ригини заметил спутники Юпитера . с самолета [2] «Галилео» использовался до 1973 года, когда он был разрушен в результате столкновения в воздухе. [2] [10] Его использовали для наблюдения затмений, кометы Икея-Секи , планетарных ИК-наблюдений и метеорных потоков Джакобинид . Планетолог Джерард П. Койпер выполнил серию наблюдений Венеры в ближнем инфракрасном диапазоне. [11] и оппозиция Марса. Galileo II, также Convair 990, использовался очень недолго. [2]
Чтобы избежать поглощения инфракрасного излучения атмосферой, Фрэнк Дж. Лоу разработал устройства, которые можно было размещать на борту самолетов, сначала используя Douglas A-3 Skywarrior ВМС США , на котором в 1965 и 1966 годах был установлен 2-дюймовый телескоп. [12] Обсерватория Лирджет с 12-дюймовым телескопом с открытым портом была предложена Лоу в 1966 году и совершила свой первый полет в 1968 году. Она позволяла заниматься инфракрасной астрономией; Среди других открытий - «первые измерения внутренних энергий Юпитера и Сатурна, наблюдения в дальнем инфракрасном диапазоне большой туманности Ориона, исследования областей звездообразования и ярких ИК-источников в центре галактики Млечный Путь», а также определить природу облаков Венеры с помощью спектроскопии. [2]
( Воздушно-десантная обсерватория Койпера КАО), впервые поднятая в воздух в 1974 году, состояла из отражателя Кассегрена с апертурой 36 дюймов (91 см) , который поднимался на реактивном транспортном самолете Lockheed C-141 Starlifter для проведения инфракрасных наблюдений. Он был назван в честь Джерарда П. Койпера . КАО работал с 1974 по 1995 год и обычно совершал около 70 рейсов в год. Среди его открытий: [2]
открытие колец вокруг планеты Уран; обнаружение водяного пара в кометах; открытие атмосферы Плутона; состав, структура и динамика сверхновой 1987а; светимость, распределение пыли и газа в Галактическом центре; излучение ударных газовых компонентов межзвездной среды; и строение звездообразующих облаков.
12-дюймовый инфракрасный телескоп обсерватории Лирджет
С точки зрения апертуры, самым большим бортовым прибором на сегодняшний день является телескоп-рефлектор диаметром 2,7 м (110 дюймов), установленный на модифицированном Боинге 747 для проекта Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA). Этот инструмент был введен в эксплуатацию для астрономических наблюдений в 2010 году. [13] 29 июня 2015 года карликовая планета Плутон прошла между далекой звездой и Землей, оставив тень на Земле возле Новой Зеландии , что позволило SOFIA изучить атмосферу Плутона . [14]
Функции
[ редактировать ]
Подняв телескоп на достаточно большую высоту, телескоп может избежать облачности , загрязнения и проводить наблюдения в инфракрасном спектре, над водяным паром в атмосфере , который поглощает инфракрасное излучение. Самолет также позволяет разместить телескоп точно в нужном положении. [2] Некоторыми недостатками этого подхода являются нестабильность подъемной платформы, ограничения по весу инструмента, необходимость последующего безопасного извлечения оборудования и стоимость по сравнению с сопоставимой наземной обсерваторией.
Эксплуатация авиационных обсерваторий очень дорога, поскольку требует экипажа, пилота и топлива. [15] Стоимость эксплуатации обсерватории SOFIA в год была почти такой же, как и стоимость космического телескопа Хаббл . [16]
Список специально построенных авиационных обсерваторий
[ редактировать ]| Обсерватория | Фото | Самолет | Хвост# | Телескоп | В эксплуатации | Не работает | Примечания | Ссылки |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Воздушная обсерватория НАСА Галилео |  | Конвайр 990 | N711NA | 1965 | 1973 | Разрушен в результате столкновения в воздухе. | [2] | |
| Обсерватория НАСА Learjet |  | Лирджет 24 Б | N705NA | 31 см | 1966 | 1974 [а] | [2] [17] [18] | |
| НАСА Воздушная обсерватория Койпера (КАО) |  | Локхид C-141A Старлифтер | N714NA | 91 см | 1974 | 1995 | Заменил Galileo и Learjet, заменил SOFIA. | [18] |
| НАСА-DLR Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии (SOFIA) |  | Боинг 747 | N747NA | 2,7 м | 2010 | 2022 | Заменил АС. | [18] |
См. также
[ редактировать ]- Телескоп на воздушном шаре
- Космический телескоп
- Хронология телескопов, обсерваторий и технологий наблюдений
Примечания
[ редактировать ]- ^ последний рейс
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Мэлони, Венди А. (21 августа 2017 г.). «Взгляд в небо: солнечное затмение 2017 | вне времени» . Библиотека Конгресса . Проверено 9 января 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п Дольчи, Венди Уайтинг (1997). «Вехи в воздушной астрономии: с 1920-х годов до наших дней» (PDF) . Сделки SAE . 106 : 1760–1770. ISSN 0096-736X .
- ^ Лафоллет, Марсель Чотковски (24 января 2017 г.). «Научная служба, вблизи: в воздухе во время солнечного затмения» . Архив Смитсоновского института . Проверено 9 января 2024 г.
- ^ Ачето, Гай (26 января 2022 г.). «Чтобы поймать тень: Великая воздушная экспедиция 1925 года по солнечному затмению» . ИсторияНет . Проверено 9 января 2024 г.
- ^ «Фотографии Стивенса затмевают 5 миль в воздухе. Армейский эксперт говорит, что корона появилась в поле зрения, как если бы щелкнул переключатель» . Нью-Йорк Таймс . 1 сентября 1932 г. с. 10 . Проверено 30 декабря 2009 г.
Пролетая на высоте пяти миль вблизи центральной линии зоны затмения, воздушное подразделение экспедиции Национального географического общества по затмению, возглавляемой капитаном Альбертом Стивенсом и лейтенантом Чарльзом Д. Макалистером из армейского воздушного корпуса, имело беспрепятственный обзор. затмения на протяжении всей его полноты. ...
- ^ «Фотография Альберта В. Стивенса с высоты 23 000 футов - Библиотека Раймонда Х. Фоглера - Университет штата Мэн» . Библиотека Раймонда Х. Фоглера . 14 апреля 2022 г. Проверено 9 января 2024 г.
- ^ Малкин, Барб. «В полете: история миссий по затмению в Лос-Аламосе» . Лос-Аламосская наука . Проверено 21 октября 2018 г.
- ^ Крис Хатерилл (9 марта 2016 г.). «Когда астрономы преследовали полное затмение в Конкорде» . Материнская плата . Порок.
- ^ «В погоне за полным солнечным затмением с помощью самолетов НАСА WB-57F - НАСА» . 25 июля 2017 г.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «Крушение самолета Convair CV-990-30A-5 на авиабазе Моффетт: 11 погибших | Архив бюро авиационных происшествий» . www.baaa-acro.com . Проверено 9 января 2024 г.
- ^ Крукшанк, ДП; Койпер, врач общей практики (1 января 1968 г.). Атлас инфракрасного солнечного спектра Аризоны-НАСА — предварительный отчет (PDF) (Отчет) . Проверено 9 января 2024 г.
- ^ Овербай, Деннис (20 июня 2009 г.), «Фрэнк Дж. Лоу, который помогал развивать область инфракрасной астрономии, умирает в возрасте 75 лет» , The New York Times
- ^ «СОФИЯ — Стратосферная обсерватория НАСА для инфракрасной астрономии» (PDF) . НАСА . Проверено 9 января 2024 г.
- ^ Веронико, Николас А.; Сквайрс, Кейт К. (29 июня 2015 г.). «СОФИЯ в нужном месте и в нужное время для наблюдений Плутона» . НАСА . Проверено 1 июля 2015 г.
- ^ Витце, Александра. «Дорогому телескопу SOFIA грозит прекращение эксплуатации после многих лет проблем» . Научный американец . Проверено 10 января 2024 г.
- ^ Войтюк, Александр. "Отчего телескопы не летают как птицы" . N + 1 (in Russian) . Retrieved 11 January 2024 .
- ^ «История воздушной астрономии в НАСА — НАСА» . НАСА. 24 сентября 2018 года . Проверено 8 января 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Эриксон, EF (1 октября 1995 г.). «СОФИЯ: Воздушная обсерватория нового поколения» . Обзоры космической науки . 74 (1): 91–100. дои : 10.1007/BF00751257 . ISSN 1572-9672 . Проверено 9 января 2024 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Такер, Том (28 июня 2013 г.). Проект «Затмение» (PDF) . Отдел истории НАСА. ISBN 978-1-289-14520-0 . Проверено 10 января 2024 г.
- SWUIS Воздушно-десантные миссии
- SP-4302 Приключения в исследованиях: история исследовательского центра Эймса, 1940–1965 гг.
- Герц, Р.Д.; и др. (сентябрь 2011 г.). «Статус Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA)» (PDF) . Достижения в космических исследованиях . 48 (6): 1004–1016. дои : 10.1016/j.asr.2011.05.023 .
- НАСА - Десять главных открытий СОФИИ
