Структуры, необходимые для обнаружения экзопланет
Новый уникальный материал, который сжимается при нагревании и расширяется при охлаждении, может помочь в создании сверхстабильных космических телескопов, которые понадобятся будущим миссиям НАСА для поиска обитаемых миров.
Одна из целей отдела астрофизики НАСА - определить, одиноки ли мы во Вселенной. Астрофизические миссии НАСА стремятся ответить на этот вопрос, выявляя планеты за пределами нашей Солнечной системы (экзопланеты), на которых могла бы существовать жизнь. За последние два десятилетия ученые разработали способы обнаружения атмосферы на экзопланетах, внимательно наблюдая за звездами с помощью современных телескопов.
Когда свет проходит через атмосферу планеты, отражается или испускается от ее поверхности, телескопы могут измерять интенсивность и спектры (т.е. "цвет") света и обнаруживать различные изменения в освещении, вызванные газами в атмосфере планеты. Анализируя эти закономерности, ученые могут определить типы газов в атмосфере экзопланеты.
Расшифровка этих сдвигов - непростая задача, потому что экзопланеты появляются очень близко к своим звездам-хозяевам, когда мы наблюдаем их, и звездный свет в миллиард раз ярче, чем свет экзопланеты размером с Землю. Для успешного обнаружения пригодных для жизни экзопланет будущей обсерватории НАСА "Обитаемые миры" потребуется коэффициент контрастности один к одному миллиарду (1:1 000 000 000).
Для достижения такого экстремального коэффициента контрастности потребуется телескоп, который в 1000 раз более стабилен, чем современные космические обсерватории, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА и космический телескоп Нэнси Грейс Роман, который готовится к выпуску. Новые датчики, архитектура систем и материалы должны быть интегрированы и работать согласованно для достижения успеха в будущей миссии.
Команда из компании ALLVAR сотрудничает с Центром космических полетов имени Маршалла НАСА и Лабораторией реактивного движения НАСА, чтобы продемонстрировать, как использование нового материала с уникальными характеристиками отрицательного теплового расширения может помочь создать сверхстабильные конструкции телескопов.
Стабильность материалов всегда была ограничивающим фактором для наблюдения небесных явлений. На протяжении десятилетий ученые и инженеры работали над преодолением таких проблем, как микроползучесть, тепловое расширение и влагонепроницаемость, которые негативно влияют на стабильность телескопа.
Материалы, используемые в настоящее время для зеркал и стоек телескопов, значительно улучшили стабильность размеров таких крупных обсерваторий, как Webb и Roman, но, как указано в Десятилетнем обзоре по астрономии и астрофизике за 2020 год, подготовленном Национальными академиями наук, инженерии и медицины, они по-прежнему не дотягивают до 10-пикометрового уровня стабильности в течение длительного времени. несколько часов, которые потребуются для работы обсерватории обитаемых миров. Для сравнения, 10 пикометров - это примерно 1/10 диаметра атома.
Финансирование со стороны НАСА и других источников позволило перевести этот материал из лабораторных в коммерческие масштабы. Компания ALLVAR получила финансирование от NASA Small Business Innovative Research (SBIR) для масштабирования и интеграции нового материала из сплава в демонстрационные конструкции телескопов для потенциального использования в будущих миссиях НАСА, таких как обсерватория обитаемых миров.
Этот сплав сжимается при нагревании и расширяется при охлаждении — свойство, известное как отрицательное тепловое расширение (NTE). Например, коэффициент теплового расширения ALLVAR Alloy 30 составляет -30 частей на миллион/°C при комнатной температуре. Это означает, что заготовка из этого сплава NTE длиной 1 метр будет сжиматься на 0,003 мм при каждом повышении температуры на 1 °C. Для сравнения, алюминий расширяется при +23 ppm/°C.
Поскольку сплав ALLVAR Alloy 30 сжимается при растяжении других материалов, он может быть использован для стратегической компенсации расширения и сжатия других материалов. Уникальные свойства сплава NTE и отсутствие расширения от влаги могут позволить разработчикам оптических систем обеспечить стабильность конструкций будущих телескопов.
Расчеты показали, что использование ALLVAR Alloy 30 в некоторых конструкциях телескопов может повысить термическую стабильность до 200 раз по сравнению с использованием только традиционных материалов, таких как алюминий, титан, полимеры, армированные углеродным волокном (CFRPS), и никель–железного сплава Invar.
Чтобы продемонстрировать, что сплавы с отрицательным тепловым расширением могут создавать сверхстабильные структуры, команда ALLVAR разработала конструкцию hexapod для разделения двух зеркал, изготовленных из имеющегося в продаже стеклокерамического материала со сверхнизкими свойствами теплового расширения. К зеркалам был прикреплен инвар, а к инвару были прикреплены гибкие элементы, изготовленные из Ti6Al4V — титанового сплава, широко используемого в аэрокосмической промышленности.
Чтобы компенсировать положительное влияние компонентов Invar и Ti6Al4V, между изгибами Ti6Al4V была использована трубка из сплава NTE ALLVAR Alloy 30 для создания стоек, разделяющих два зеркала. Естественное положительное тепловое расширение компонентов Invar и Ti6Al4V компенсируется отрицательным тепловым расширением стоек из сплава NTE, в результате чего получается конструкция с эффективным нулевым тепловым расширением.
Стабильность структуры была оценена в Институте физики высоких энергий и астрофизики Флоридского университета. Структура hexapod продемонстрировала стабильность значительно ниже целевого значения в 100 пм/vГц и достигла 11 пм/vГц. Эта первая итерация близка к 10-часовой стабильности, необходимой для будущей обсерватории обитаемых миров. Подробная информация об этом анализе содержится в документе и презентации, сделанных на конференции Общества инженеров по фотооптическому приборостроению в августе 2021 года.
Кроме того, серия тестов, проведенных NASA Marshall, показала, что сверхустойчивые стойки смогли достичь почти нулевого теплового расширения, что соответствовало зеркалам в приведенном выше анализе. Этот результат выражается в изменении формы зеркала менее чем на 5 нм в виде среднеквадратичного значения (rms) при изменении температуры на 28 К.
Помимо сверхстабильных конструкций, технология NTE alloy позволила повысить эффективность пассивных термовыключателей и была использована для устранения негативного воздействия перепадов температур на болтовые соединения и инфракрасную оптику. Эти приложения могут повлиять на технологии, используемые в других миссиях НАСА. Например, эти новые сплавы были использованы в криогенном узле для демонстрации технологии коронографа Roman. Добавление шайб из NTE позволило использовать термопленки из пиролитического графита для более эффективной передачи тепла.
ALLVAR Alloy 30 также используется в высокоэффективном пассивном термовыключателе, включенном в проект Лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли "Лунный эксперимент по электромагнетизму на поверхности Луны-Ночь" (LuSEE Night) на борту Blue Ghost Mission 2 компании Firefly Aerospace, который будет доставлен на Луну с помощью CLPS (Commercial Lunar Payload Services) НАСА.) инициатива. Сплавы NTE позволили уменьшить размер термовыключателя и повысить коэффициент теплопроводности при включении и выключении для LuSEE Night.
В рамках другой недавней работы НАСА по SBIR команда ALLVAR совместно с Лабораторией реактивного движения НАСА разработала подробные наборы данных о свойствах материала ALLVAR Alloy 30. Эти большие наборы данных включают статистически значимые свойства материала, такие как прочность, модуль упругости, усталость и теплопроводность. Команда также собрала информацию о менее распространенных свойствах, таких как микроползучесть и микротекучесть при растяжении. Охарактеризовав эти свойства, ALLVAR Alloy 30 преодолел главное препятствие на пути к квалификации материалов для космических полетов.
В рамках этой работы, финансируемой НАСА, команда разрабатывает новый сплав с регулируемыми свойствами теплового расширения, который может соответствовать другим материалам или даже достигать нулевого CTE. Несоответствие теплового расширения приводит к проблемам со стабильностью размеров и силовой нагрузкой, которые могут повлиять на такие области, как ядерная инженерия, квантовые вычисления, аэрокосмическая и оборонная промышленность, оптика, фундаментальная физика и медицинская визуализация.
Потенциальное применение этого нового материала, вероятно, выйдет далеко за рамки астрономии. Например, шайбы и прокладки, разработанные компанией ALLVAR, теперь доступны в продаже для поддержания постоянной предварительной нагрузки в экстремальных температурных диапазонах как в космосе, так и на земле. Эти шайбы и прокладки превосходно противодействуют тепловому расширению и сжатию других материалов, обеспечивая стабильность в сложных условиях эксплуатации.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Белый дом формирует научную группу по изучению НЛО

Добыча кислорода из лунной почвы

Заявления Спилберга о присутствии инопланетян

Как рассмотреть нашу Вселенную

Лаборатория естественной химии у протозвезд

Медицинские системы для Луны и Марса

Министерство обороны скрывает детали об НЛО

Мощный НЛО обнаружен в далекой черной дыре

Наблюдение НЛО в форме гигантской картофелины

Наше представление о календаре майя

Неразгаданные тайны Стоунхенджа

От морского дна до Марса

Сверхмассивные чёрные дыры - крупнейшие колыбели планет

Способ оценки масс новорожденных планет

Стремиться ли к Луне

Суперконтинент сделал из Земли снежный ком

Ученые обновляют план первого контакта

Фильм Спилберга об НЛО основан на достоверных данных

Хронология древних океанов Марса

Черная дыра образовалась раньше своей галактики

Артефакты на фотографии марсохода Кьюриосити

Белый дом опубликовал новые файлы с НЛО

Брифинг НАСА о инопланетной звездной базе

В архивах Ватикана нет записей об НЛО

В куклу вселился призрак собаки

Внутри особняка с привидениями в Денвере

Военные отслеживали антигравитационные технологии

Все cвидетельства путешествий во времени

Инопланетяне уже посещали Землю

НЛО над главным аэропортом Зимбабве

НЛО отслеживается самолетом ВВС США

НЛО пролетел по небу над Индией

Оранжевая сфера повергла рыбака в шок

Пентагон опубликовал 72 новых файла об НЛО

Путешественник во времени времен Второй мировой войны

Режиссер Стивен Спилберг заявляет, что мы не одиноки

Светящийся шар запустил рой загадочных объектов

Существование путешествий во времени

Убедитесь в реальности путешествий во времени

Черный шар засеивает облака дронами

Брифинг НАСА о инопланетной звездной базе на Луне

Где же все черные дыры промежуточной массы

Давно скрытые секреты выходят на свет

Диски, светящиеся шары и картофелина

Древние изменения климата Марса

Замечен всплеск наблюдений красных шаров

Исключение темной энергии из уравнения

Китай и Россия обладают сбитыми НЛО

Конференция по НЛО пройдет в Канаде

Красные карлики пожирают планеты, похожие на Землю

Лунные базы сталкиваются с невидимой угрозой

Новый телескоп может обнаружить 100 000 миров

Окончательная перепись близких звёздных систем

Почему первые галактики прекратили звездообразование

Размытые видеозаписи и никаких фактов

Странное квантовое свойство изолятора будущего

Триллер Стивена Спилберга об НЛО всех покорил

Туристы запечатлели яркий треугольный НЛО

Файлы об НЛО разжигают панику на Земле

Фильм Стивена Спилберга об НЛО бьёт рекорды

Эволюция городской мобильности. Все об электросамокатах

Встреча с инопланетянами в Розуэлле

За кулисами печально известного интервью Груша

Загадочная картофелина над Колорадо

Инопланетный корабль был всего лишь светом

Инопланетян по-прежнему нет

Наблюдения таинственных шаров

Недавно опубликованное досье Пентагона об НЛО

Новое внимание к исчезновению генерал-майора

Новые файлы НЛО могут содержать угрозу безопасности

Последние мгновения перед исчезновением генерала

Правительства скрывают правду об инопланетянах

Прозрачный НЛО искривил пространство

Разоблачитель НЛО заявляет о секретных расходах

Рецензия на фильм Стивена Спилберга

Сообщения о светящихся красных шарах

Странные огни, но мало неопровержимых фактов

США публикуют третью порцию файлов об НЛО

Трамп обнародовал третью порцию файлов об НЛО

Угрожает ли Вере раскрытие НЛО

Шкала сообщений об НЛО, заслуживающих изучения

Большинство американцев верят в НЛО

Вращающиеся диски и светящиеся шары

Время существует не везде

Инопланетяне могут существовать

Инопланетяне на чемпионате мира

Опубликованы новые файлы об НЛО

Официальные лица США приблизились к тайне НЛО

Пентагон опубликовал третью партию файлов об НЛО

Плазменные шары в центре внимания

Появление НЛО над Зимбабве летом 2008 года

Публичное раскрытие администрации Трампа

Пять сообщений правоохранительных органов о НЛО

Светящиеся шары на северо-востоке США

Создали ядерные шаровые молнии в лаборатории

США публикуют третью партию файлов об НЛО

Третья партия файлов об НЛО

Уфологические файлы Пентагона содержат видеозаписи

Фильм, который стоит посмотреть перед Днем раскрытия

Христианство совместимо с концепцией НЛО

Шаровые НЛО над северо-востоком США

Реальные истории, которые легли в основу фильмов ужасов

Артефакт обнаружен на фото марсохода

База инопланетян в районе северного полюса Луны

Восемь инопланетных существ, описанных властями

Грибы на Марсе сделают реголит плодородным

Загадочный водяной лед Меркурия

Замаскированный НЛО направляется к району ранчо Скинуокер

Инвестор ищет возможности, связанные с НЛО

Инопланетяне как никогда близки

Кладезь данных о гравитационных волнах

Марс может помочь нам понять маргинальные экзопланеты

Невероятный научно-фантастический мини-сериал

Новый опрос проливает свет на убеждения американцев

Обнаружена трижды затменная система звёзд

Одержимость Стивена Спилберга инопланетянами

Пилот видел НЛО размером больше авианосца

Правительственные секреты об инопланетянах

Привел ли инцидент в Варгинье к обнаружению инопланетян

Реальные доказательства или мистификация

Светящийся шар завис над городом

Умирающая звезда создала Хрустальный Шар

Величайшее сокрытие информации в истории США

День раскрытия информации хочет, чтобы вы поверили

Доказательство реальности путешествий во времени

Как использовать лунные ресурсы

Миллиарды секретных расходов, скрытых от Конгресса

Многие фильмы Спилберга об инопланетянах глубокие

Многомиллиардный секрет американских военных

Не верьте ажиотажу вокруг искусственного интеллекта

НЛО увеличивает число подписчиков блогеров

Определили физические признаки нашего Сознания

Отвечать на сигналы инопланетян запрещено

План на день, когда инопланетяне вступят в контакт

Почему размер популяции не спасает ее от вымирания

Связи ЦРУ с инопланетными технологиями

Скрытый порядок в многомерной случайности

Странные огни, бесшумные корабли и близкие встречи

США изучали комаров как биологическое оружие

ЦРУ собирает инопланетные технологии

Черные дыры делают экзопланеты непригодными для жизни

Эмили Блант изучала реальные истории о похищениях

Берегитесь Малдеров и Скалли

В файлах об НЛО христиане видят демонов

Внеземная жизнь может ускользать от зондов

Законодатели хотят, чтобы уфо-инсайдеры имели иммунитет

Как Великая пирамида пережила землетрясения

Конгрессмен осуждает препятствия на пути к правде

На острове Пасхи появилась новая статуя

Недалеко от Юпитера наши рой метеоритов

Нужно принять меры по обеспечению прозрачности

Обнаружили сверхземлю у близлежащего красного карлика

Писать письма инопланетянам нестоит

Правительство США вербовало детей-экстрасенсов

Правительству США известно об инопланетянах

Сильно покрасневшие загадочные квазары

Скептик посетил ранчо Скинуокер

Стивен Спилберг вызвал возмущение из-за НЛО

Стремление к раскрытию тайн НЛО

Уфо-инсайдеры штурмуют Капитолийский холм

Участники сообщества конспирологов на Reddit

Экзопланета размером с Сатурн и земной температурой

Адские планеты более распространены, чем экзоземли

Вот 15 лучших фильмов об НЛО

Встречи с инопланетянами. Факт или вымысел

Жанна д’Арк - девушка, которая определила будущее мира

Жуткий НЛО замечен в Бразилии

Инопланетяне - самозванцы

Испытали управляемый снаряд для рельсотрона

Как инопланетянам достичь Земли

Картина доказывает, что путешествия во времени реальны

Кристаллы пространства и времени

Людей отправляют в Ад чаще, чем в Рай

Обреченные экспедиции - почва для теорий заговора

Они прилетели из чужих миров

Откуда Земля получила фосфор и азот

Под водами озера Шамплейн скрывается чудовище

Правительству США известно о расах инопланетян

Решение проблемы Кардашева

Секретные программы обратного инжиниринга НЛО

Сотрудник ЦРУ рассекретил сеть инопланетных хабов

Что бы почитать про НЛО

Грузовики с КМУ от «Грузовик-ДВ»

Администрация Байдена стреляла ракетами по шарам

Архиепархия Вашингтона разошлась во мнениях о НЛО

Все предсказания Ванги на 2026 год

Наверх
Яндекс.Метрика