In Space SE habe ich gefragt, ob es billiger und schneller gewesen wäre, ein James-Webb-ähnliches Weltraumteleskop auf einen Ballon statt auf eine Rakete zu setzen.
Ich habe dort ein paar Neuigkeiten verlinkt:
Frage: Aber hier möchte ich nach dem ASTHROS-Instrument fragen und wie es in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Instrumentenumfang im Vergleich zum JWST abschneidet. Ich weiß, dass sie beide Infrarotfähigkeiten und kryogen gekühlte Instrumente haben, aber ich weiß nicht, wie sich ihre Instrumente oder Spektralbereiche vergleichen lassen. Ich bin ziemlich zuversichtlich, dass ASTHROS nicht die gleiche Öffnung wie JWST haben wird, aber ich weiß nicht, wie viel kleiner es sein wird
Update: Der obige Artikel von JPL/NASA News sagt interessanterweise:
Eine Gondel unter dem Ballon trägt das Instrument und das leichte Teleskop, das aus einer 2,5-Meter-Schüsselantenne sowie einer Reihe von Spiegeln, Linsen und Detektoren besteht, die für die Erfassung von Ferninfrarotlicht ausgelegt und optimiert sind. Dank der Schüssel hat ASTHROS das größte Teleskop erreicht, das jemals auf einem Höhenballon geflogen ist. Während des Fluges können die Wissenschaftler die Richtung, in die das Teleskop zeigt, genau steuern und die Daten in Echtzeit über Satellitenverbindungen herunterladen.
Ich habe diesen Link gefunden, der interessant erscheinen könnte: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-mission-will-study-the-cosmos-with-a-stratospheric-balloon
Der Artikel im Link gibt die tatsächlichen Instrumente oder ihre Funktionalität nicht eindeutig an, aber da dies ein offizieller Artikel ist, dachte ich, dass er nützlich sein könnte.
Die einzige Information, die die NASA offiziell über ASTHROS veröffentlicht hat, sind die Kühlsysteme:
Da Ferninfrarot-Instrumente sehr kalt gehalten werden müssen, führen viele Missionen flüssiges Helium mit sich, um sie zu kühlen. ASTHROS wird sich stattdessen auf einen Kryokühler verlassen, der Strom verwendet (von den Sonnenkollektoren von ASTHROS geliefert), um die supraleitenden Detektoren nahe bei minus 451,3 Grad Fahrenheit (minus 268,5 Grad Celsius) zu halten – etwas über dem absoluten Nullpunkt, der kältesten Temperatur, die Materie erreichen kann. Der Kryokühler wiegt viel weniger als der große Behälter mit flüssigem Helium, den ASTHROS benötigen würde, um sein Instrument während der gesamten Mission kalt zu halten. Das bedeutet, dass die Nutzlast erheblich leichter ist und die Lebensdauer der Mission nicht mehr durch die Menge an flüssigem Helium an Bord begrenzt wird.
Hier ist ein Link zum JWST: https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope
Dieser Link gibt auch nicht den Unterschied zwischen JWST und ASTHROS an, sondern vergleicht das JWST mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Hier sind einige Vergleiche: -
Das JWST hat eine erwartete Masse von etwa der Hälfte der des Hubble-Weltraumteleskops, aber sein Hauptspiegel, ein goldbeschichteter Berylliumreflektor mit einem Durchmesser von 6,5 Metern, wird eine sechsmal so große Sammelfläche von 25,4 Quadratmetern (273 Quadratfuß) haben, wobei 18 Sechsecke verwendet werden Spiegel mit 0,9 Quadratmetern (9,7 Quadratfuß) Verdunkelung für die sekundären Stützstreben.
Der JWST ist auf die Nahinfrarot-Astronomie ausgerichtet, kann aber je nach Instrument auch orangefarbenes und rotes sichtbares Licht sowie den mittleren Infrarotbereich sehen. Das Design betont das nahe bis mittlere Infrarot aus drei Hauptgründen: Die sichtbaren Emissionen von Objekten mit hoher Rotverschiebung sind in den Infrarotbereich verschoben, kalte Objekte wie Trümmerscheiben und Planeten emittieren am stärksten im Infrarotbereich, und dieses Band ist schwer zu untersuchen dem Boden oder durch vorhandene Weltraumteleskope wie Hubble. Bodenteleskope müssen durch die Atmosphäre blicken, die in vielen Infrarotbereichen undurchsichtig ist (siehe Abbildung der atmosphärischen Absorption). Selbst dort, wo die Atmosphäre durchsichtig ist, existieren viele der chemischen Zielverbindungen wie Wasser, Kohlendioxid und Methan auch in der Erdatmosphäre, was die Analyse erheblich erschwert.
Der Artikel vergleicht dann das JWST mit anderen Teleskopen (hauptsächlich die Kühlsysteme, Öffnung und Wellenlängen), damit Sie das derzeit geplante JWST-Teleskop mit anderen bereits gestarteten Teleskopen wie IRT, ISO und Spitzer vergleichen können.
Der obige WIKI-Artikel ist erstaunlich detailliert und kann helfen.
Der oben verlinkte Artikel enthält den Wellenlängenbereich von ASTHROS wie folgt:
ASTHROS wird vom Jet Propulsion Laboratory der NASA verwaltet und beobachtet fernes Infrarotlicht oder Licht mit Wellenlängen, die viel länger sind als das, was für das menschliche Auge sichtbar ist. Dazu muss ASTHROS eine Höhe von etwa 130.000 Fuß (24,6 Meilen oder 40 Kilometer) erreichen – etwa viermal höher als Verkehrsflugzeuge fliegen. Obwohl es sich immer noch weit unter der Grenze des Weltraums befindet (etwa 62 Meilen oder 100 Kilometer über der Erdoberfläche), wird es hoch genug sein, um Lichtwellenlängen zu beobachten, die von der Erdatmosphäre blockiert werden.
Es definiert auch die Ziele für ASTHROS, die wie folgt aufgeführt sind:
ASTHROS wird die ersten detaillierten 3D-Karten der Dichte, Geschwindigkeit und Bewegung von Gas in diesen Regionen erstellen, um zu sehen, wie die neugeborenen Riesen ihr Plazentamaterial beeinflussen. Auf diese Weise hofft das Team, Einblicke in die Funktionsweise des stellaren Feedbacks zu gewinnen und neue Informationen zu liefern, um Computersimulationen der Galaxienentwicklung zu verfeinern.
Es wird auch zum ersten Mal das Vorhandensein von zwei spezifischen Arten von Stickstoffionen erkennen und kartieren
Ein drittes Ziel für ASTHROS wird die Galaxie Messier 83 sein. Die Beobachtung von Anzeichen für stellares Feedback dort wird es dem ASTHROS-Team ermöglichen, tiefere Einblicke in ihre Auswirkungen auf verschiedene Arten von Galaxien zu gewinnen. „Ich denke, es ist bekannt, dass die stellare Rückkopplung der Hauptregulator der Sternentstehung in der gesamten Geschichte des Universums ist“, sagte JPL-Wissenschaftler Jorge Pineda, Hauptforscher von ASTHROS. „Computersimulationen der Galaxienentwicklung können die Realität, die wir im Kosmos sehen, immer noch nicht ganz nachbilden. Die Stickstoffkartierung, die wir mit ASTHROS durchführen werden, wurde noch nie zuvor durchgeführt, und es wird spannend sein zu sehen, wie diese Informationen dazu beitragen diese Modelle genauer."
Schließlich wird ASTHROS als viertes Ziel TW Hydrae beobachten, einen jungen Stern, der von einer breiten Staub- und Gasscheibe umgeben ist, auf der sich möglicherweise Planeten bilden. Mit seinen einzigartigen Fähigkeiten wird ASTHROS die Gesamtmasse dieser protoplanetaren Scheibe messen und zeigen, wie diese Masse überall verteilt ist. Diese Beobachtungen könnten möglicherweise Orte aufdecken, an denen der Staub zu Planeten zusammenklumpt. Mehr über protoplanetare Scheiben zu erfahren, könnte Astronomen helfen zu verstehen, wie sich verschiedene Arten von Planeten in jungen Sonnensystemen bilden.
Wellenlängenbereich von JWST erklärt als:
Das JWST wird in einem niedrigeren Frequenzbereich beobachten, vom langwelligen sichtbaren Licht bis zum mittleren Infrarot (0,6 bis 28,3 μm), wodurch es Objekte mit hoher Rotverschiebung beobachten kann, die zu alt und zu weit entfernt sind, als dass das Hubble sie beobachten könnte.[ 8][9] Das Teleskop muss sehr kalt gehalten werden, um störungsfrei im Infraroten beobachten zu können. Daher wird es im Weltraum in der Nähe des Lagrange-Punktes Erde-Sonne L2 eingesetzt, und eine große Sonnenblende aus silikonbeschichtetem und aluminiumbeschichtetem Kapton wird seine Temperatur halten Spiegel und Instrumente unter 50 K (–220 ° C; –370 ° F).
Hier sind auch einige Ziele des JWST: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/icy-moons-galaxy-clusters-and-distant-worlds-among-selected-targets-for-james- webb-space
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