พวกเราส่วนใหญ่ประสบกับความหงุดหงิดของมลภาวะหมอกหรือเมฆมากที่ทำให้ค่ำคืนแห่งการดูดาวเป็นการออกกำลังกายด้วยความหงุดหงิด แม้จะอยู่ในวงโคจรกล้องโทรทรรศน์ก็ยังมองไม่เห็นผ่านฝุ่นที่ส่งผลต่อระบบสุริยะภายใน แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าได้ค้นพบวิธีที่จะยกระดับดาราศาสตร์ออกจากหมอกของจักรวาลนี้
ดาวศุกร์โลกและดาวอังคารโคจรรอบทั้งหมดภายในเมฆฝุ่นที่เกิดจากดาวหางและการชนกันครั้งระหว่างดาวเคราะห์น้อย เมฆจักรราศีที่เรียกว่านี้เป็นคุณลักษณะที่ส่องสว่างมากที่สุดของระบบสุริยะหลังจากดวงอาทิตย์และสามารถส่องสว่างได้สูงกว่าวัตถุที่นักดาราศาสตร์ตั้งเป้าไว้เป็นพันเท่า แสงมีผลต่อการสำรวจวงโคจรในลักษณะเดียวกับที่แสงจากพระจันทร์เต็มดวงมีผลต่อการสำรวจบนพื้นโลก กลุ่มเมฆจักรราศีนั้นสว่างมากจนมันเข้ามาแทรกแซงภารกิจการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ทางแสงอินฟราเรดและแสงอุลตร้าไวโอเล็ตทุกครั้งที่นาซ่าเปิดตัว
แมทธิวกรีนเฮาส์นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าในกรีนเบลท์กล่าวว่า“ เพื่อให้เข้าใจง่ายมันไม่เคยมีคืนสำหรับนักดาราศาสตร์อวกาศ แสงจากเมฆนั้นยิ่งใหญ่ที่สุดในระนาบของวงโคจรของโลกซึ่งเป็นระนาบเดียวกับที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศทุกแห่งดำเนินการ
นาซ่าวางแผนจะหนีจากระบบคลาวด์อย่างไร? โดยการเอียงวงโคจรของกล้องโทรทรรศน์ในอนาคต การปรับแบบนี้จะช่วยให้ยานอวกาศใช้ส่วนสำคัญของแต่ละวงโคจรที่อยู่ด้านบนและด้านล่างของฝุ่นที่หนาที่สุดทำให้มองเห็นวัตถุในอวกาศได้ชัดเจนขึ้น
“ เพียงแค่วางกล้องโทรทรรศน์อวกาศบนวงโคจรที่เอียงเหล่านี้เราสามารถปรับปรุงความไวของมันโดยใช้สองปัจจัยในช่วงใกล้รังสีอุลตร้าไวโอเลตและ 13 เท่าในอินฟราเรด” เรือนกระจกอธิบาย “ นั่นเป็นการพัฒนาขีดความสามารถด้านวิทยาศาสตร์โดยไม่เพิ่มขนาดกระจกของกล้องโทรทรรศน์”
เรือนกระจกได้ร่วมมือกับ Scott Benson และการสร้างแบบจำลองแบบร่วมและการประเมินเชิงพาราเมทริกของระบบอวกาศ (COMPASS) ทีมการศึกษาทั้งที่ศูนย์วิจัย Glenn ของ NASA ใน Cleveland, OH พวกเขากำลังตรวจสอบภารกิจในการวางกล้องโทรทรรศน์ในระนาบมุมชนิดนี้ - วงโคจรแบบจักรราศีแบบพิเศษ - โดยใช้การพัฒนาใหม่ในแผงโซลาร์เซลล์, เครื่องขับเคลื่อนไฟฟ้าและยานพาหนะยิงจรวดราคาไม่แพง
พวกเขาได้พัฒนาภารกิจพิสูจน์แนวคิดที่เรียกว่า Extra-Zodiacal Explorer (EZE) ซึ่งเป็นหอดูดาวระดับ 1,500 ปอนด์ EZE จะเปิดตัวจรวด SpaceX Falcon 9 ไดรฟ์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ที่ทรงพลังขณะที่อยู่ชั้นบนจะส่งยานอวกาศไปยังยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วงผ่านโลกหรือดาวอังคารซึ่งเป็นยานบินที่จะเปลี่ยนเส้นทางภารกิจไปสู่วงโคจรที่เอียงได้มากถึง 30 องศา
เครื่องยนต์ Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) ของ NASA เป็นไดรฟ์ไอออนชนิดที่ได้รับการปรับปรุง มันทำงานโดยการเอาอิเล็กตรอนออกจากอะตอมของซีนอนแก๊สและเร่งไอออนที่พุ่งผ่านสนามไฟฟ้าเพื่อสร้างแรงขับ ในขณะที่เครื่องยนต์ประเภทนี้ให้แรงขับน้อยลงในเวลาที่กำหนดมากกว่าจรวดเคมีแบบดั้งเดิม แต่ก็ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากกว่าและสามารถใช้งานได้นานหลายปี
สองเครื่องยนต์ขั้นสูงเหล่านี้ซึ่งได้รับพลังงานจากแผงโซล่าร์ออนบอร์ดจะถูกติดตั้งในส่วนบนของ EZE พวกเขาจะยิงเพื่อส่งยานอวกาศไปยังดาวเคราะห์ที่บินผ่านซึ่งจะทำให้มันกลายเป็นวงโคจรพิเศษของนักษัตร “ เราใช้ทรัสเตอร์ตัวต่อไปหนึ่งตัวเป็นเวลามากกว่า 40,000 ชั่วโมงในการทดสอบภาคพื้นดินมากกว่าสองเท่าของอายุการใช้งานทรัสเตอร์ที่จำเป็นในการส่งยานอวกาศ EZE ไปยังวงโคจรพิเศษของวงโคจร” Benson อธิบาย “ นี่เป็นเทคโนโลยีที่ครบกำหนดซึ่งจะช่วยให้ภารกิจอวกาศมีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งในสาขาฟิสิกส์ดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์”
หากภารกิจแนวคิดนี้ใช้งานได้ทีมจะกล่าวว่ามันจะเป็นประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจากหอดูดาวในประวัติศาสตร์ของโปรแกรมสำรวจของ NASA มันจะเป็นตัวเปลี่ยนเกม ดังที่เรือนกระจกอธิบายไว้“ มันจะทำให้วงโคจรพิเศษของนักดาราศาสตร์ทุกคนที่เสนอโครงการสำรวจของนาซ่า สิ่งนี้จะทำให้ความสามารถด้านวิทยาศาสตร์อย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนสำหรับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์”
ที่มา: NASA
