_ Marele Observator pentru lungimi de undă lungi Propunerea (GO-LoW)

Omenirea nu a văzut niciodată până acum cerul radio de joasă frecvență. Este ascuns de telescoapele terestre de ionosfera Pământului și este dificil de accesat din spațiu prin misiuni tradiționale, deoarece lungimile de undă mari implicate (la scară de la metru la kilometru) necesită telescoape extrem de masive pentru a vedea clar.

Electromagnetice radiația la aceste frecvențe joase transportă informații cruciale despre câmpurile magnetice exoplanetare și stelare (un ingredient cheie pentru locuibilitatea), mediul interstelar/intergalactic și cele mai vechi stele și galaxii.

Marele Observator pentru lungimi de undă lungi (GO). -LoW) propune o matrice interferometrică de mii de SmallSat identice într-un punct Lagrange Pământ-Soare (de exemplu, L5) pentru a măsura câmpurile magnetice ale exoplanetelor terestre prin detectarea emisiilor radio ale acestora la frecvențe cuprinse între 100 kHz și 15 MHz. Fiecare navă spațială va transporta o antenă inovatoare cu senzori vectoriali, care va permite prima cercetare a câmpurilor magnetice exoplanetare în 5 parsecs.

În abaterea de la abordarea tradițională a unei singure nave spațiale mari și costisitoare (adică HST, Chandra, JWST) cu multe puncte unice de defecțiune, propunem un Mare Observator interferometric format din mii de noduri mici, ieftine și ușor de înlocuit.

Interferometria, o tehnică care combină semnale de la multe receptoare separate spațial. pentru a forma un mare telescop „virtual”, este ideal pentru astronomia cu lungimi de undă lungi. Sistemele individuale de antenă/receptor sunt simple, nu sunt necesare structuri mari, iar distanța foarte mare dintre noduri oferă o rezoluție spațială mare.

În studiul nostru de fază I, am descoperit că o arhitectură de constelație hibridă a fost cea mai eficientă. . Nodurile de „ascultare” (LN) mici și simple colectează date radio brute utilizând o antenă cu senzor vector de implementare. Un număr mic de noduri de „comunicare și calcul” (CCN) mai mari și mai capabile colectează date de la LN-uri printr-o rețea radio locală, efectuează procesare de formare a fasciculului pentru a reduce volumul de date și apoi transmit datele pe Pământ prin optica spațiului liber (lasercomm) .

Corelația încrucișată a datelor formate de fascicul este realizată pe Pământ, unde resursele de calcul nu sunt strâns constrânse. CCN-urile sunt, de asemenea, responsabile pentru gestionarea constelațiilor, inclusiv distribuția cronometrare și distanța. Studiul de fază I a arătat, de asemenea, că arhitectura LN-CCN optimizează eficiența ambalării, permițând unui număr mic de vehicule de lansare super-grele (de exemplu, Starship) să desfășoare întreaga constelație în L4.

Faza I. Studiul a arătat că inovația cheie pentru GO-LoW este „sistemul de sisteme”. Tehnologia necesară pentru fiecare piesă individuală a observatorului (de exemplu, lasercomm, CubeSats, distanță, sincronizare, transfer de date, procesare de date, propagare pe orbită) nu este un salt mare față de stadiul actual al tehnicii, ci coordonarea tuturor acestor elemente fizice. , produsele de date și sistemele de comunicații sunt noi și provocatoare, mai ales la scară.

În studiul propus, vom

GO-LoW reprezintă o nouă paradigmă perturbatoare pentru misiunile spațiale. Se realizează fiabilitatea prin redundanță masivă, mai degrabă decât prin teste extinse. Poate evolua și crește cu noua tehnologie, mai degrabă decât să fie legat de un punct fix în dezvoltarea hardware/software.

În cele din urmă, promite să deschidă o nouă fereastră spectrală asupra universului, unde cu siguranță așteaptă descoperiri neprevăzute.

(Fluierul)