ЕКА начинает борьбу с обледенением космического телескопа «Евклид»
Появление льда на зеркалах угрожает снизить чувствительность космической обсерватории.
Космос — это суровая и среда: там сильная радиация, жесткий вакуум и резкие перепады температур. Космический телескоп ЕКА «Евклид» столкнулся с другой проблемой — в его зеркалах накапливается лед. Нередко захваченная влага образует лед на космическом аппарате, но даже тонкий слой льда на зеркалах телескопа может помешать его чувствительным инфракрасным наблюдениям.
Прошлым летом ESA (европейское космическое агентство, ЕКА) запустило Евклид с миссией по изучению самых старых и самых тусклых галактик во Вселенной. Как и космический телескоп Джеймс Уэбб, Евклид проводит свои инфракрасные наблюдения с обратной стороны Луны в точке Лагранжа Земля-Солнце L2.
ЕКА использовало бортовые обогреватели для испарения лишней влаги внутри космического аппарата, чтобы избежать той самой проблемы, с которой оно сталкивается в настоящее время. К сожалению, обогрев не сработал идеально.
По данным ЕКА, на зеркале телескопа образовался слой льда толщиной не более нити ДНК. Приборы все еще работают, но руководители миссии отметили «небольшое, но постепенное уменьшение» количества обнаруженного света.
Команда измерила это, неоднократно наблюдая одни и те же объекты с помощью камеры видимого света. «Некоторые звезды во Вселенной различаются по своей светимости, но большинство из них стабильны в течение многих миллионов лет», — сказал Миша Ширмер из ЕКА.
«Итак, когда наши инструменты обнаружили слабое, постепенное снижение количества поступающих фотонов, мы поняли, что это были не они, а мы».
Накопление льда, вероятно, связано с тем, что внутренние компоненты (например, изоляция) впитывают воду во время сборки. В космическом вакууме эти молекулы воды время от времени сублимируются, а затем замерзают на других компонентах — в данном случае на зеркалах.
Команда инженеров потратила несколько месяцев на моделирование и лабораторные исследования, чтобы понять проблему, и в конечном итоге пришла к выводу, что на зеркале имеется несколько ультратонких слоев льда толщиной всего в десятки нанометров. ЕКА отмечает, что то, что они могут обнаружить такое маленькое препятствие, является «замечательным свидетельством» силы Евклида.
Специалисты снова запустят бортовые обогреватели телескопа, чтобы очистить лед, но сделают это очень осторожно. Самый быстрый и эффективный способ удалить лед — провести цикл обеззараживания, в ходе которого все нагреватели запускаются на несколько дней, повышая внутреннюю температуру примерно с -140 градусов по Цельсию до -3 градусов по Цельсию.
Однако это приведет к нагреву всех частей космического телескопа, в результате чего некоторые компоненты расширятся больше, чем другие. Нет никакой гарантии, что все детали будут правильно соединяться друг с другом после остывания.
Вместо этого ЕКА нагревает участки оптики телескопа с «низким риском», начиная с двух зеркал, которые могут нагреваться независимо. После каждого цикла нагрева команда будет проверять, сколько фотонов получат зеркала.
Поскольку воздействие накопления льда в настоящее время очень незначительное, космический телескоп продолжит научные работы, пока ЕКА начнет процесс удаления льда. Телескоп будет продолжать выделять поглощенную воду на протяжении всего своего срока службы, поэтому ЕКА, возможно, придется разработать долгосрочное решение для борьбы с обледенением.