Космические радиотелескопы могут быть лучше…

Земное оборудование радиотелескопов системой интерферометрии значительно повысило их разрешающую способность, однако уже и размеров Земли не хватает для решения новых задач. Совместная синхронная работа наталкивается на порог чувствительности, связанный с наличием постоянного радиошума, создаваемого эксплуатируемой техникой (в том числе трансляции с орбиты множества телеканалов и сигналов связи). Их совместное радиоизлучение превысило светимость Солнца в радиодиапазоне, что конечно не может не отразиться на общей чувствительности при наблюдении слабых удалённых источников. Фильтрация шумов конечно же помогает избавиться от основных помех, но есть вторые и третьи гармоники отражённых и переотражённых, немного сдвинутых по частотам непериодических шумов, импульсных помех и прочих, норовящих исказить результат компонент. Очевидно фильтр, каким бы интеллектуальным он ни был, частично пропускает шум, частично обрезает полезный сигнал. Для того, чтоб избежать столь неприятного эффекта, можно предложить несколько вариантов, сравнив которые определить наиболее оптимальный. Я не говорю «лучший» именно потому, что лучшее (враг хорошего) стоит обычно на порядок дороже, чем добротно спроектированная хорошая система того же поколения. Именно по этой причине продолжать в условиях Земли наращивать размеры и масштабы систем (одна из больших чаш лежит в Китае, занимая полукилометровую впадину) контрпродуктивно. Речь именно о том, что затраты на повышение чувствительности на проценты (сравнительно с уже действующими) приводят к многократному повышению стоимости. Единственное удобство – не нужно далеко лететь или долго ждать результат. Но следующее поколение систем радионаблюдения может быть только космическим, несмотря на описанную мной в сериях на ютюбе «Физика – это очень просто!» возможность использовать «радиоглаз», встроенный в мобильные смартфоны для получения «проникающего» зрения и замены активной локации пассивными распределёнными по всей поверхности Земли смартсетями. По идее такая сеть могла бы фильтровать и получать картинку внешнего распределения радиополя с пиксельным разрешением, зависящим от количества оснащённых датчиками смартфонов и базой почти в диаметр Земли. Но проведение специальных высокоточных измерений астрофизического характера вероятно было бы невозможно, вследствие низкой чувствительности базовых ячеек и наличия фоновых помех, требующих огромных вычислительных ресурсов как внешних, так и внутренних (снижавших бы скорость работы смартфонов, на что не пойдут их владельцы) для выделения полезной информации.

Космические масштабы характеризуются световым конусом, временем прохождения сигнала между точками, которые движутся в неинерционных системах отсчёта. Нас интересует возможность иметь максимальную базу для измерений и минимум шумов, что достигается (напрягите воображение) раскрытием «цветка», каждый лепесток которого – летящий от солнца спутник – многофункциональная лаборатория (в том числе радиотелескоп). Раскрывается такая система далеко за пределами солнечной системы (вне атмосферы Солнца) и устанавливает связь между своими элементами (лепестками) и Землёй с помощью каналов с квантовой запутанностью. Представить такое сложно, но думаю, это легче, чем создать технологию изготовления. Китай, как известно, добился некоторых успехов в поисках чёрной кошки в темной комнате (эффекты сверхсветового дальнодействия и квантовых вычислений на системе кубитов), так что данный абзац уже не есть научная фантастика, а скорее прогноз (несмотря на пока ещё небольшие расстояния передачи «запутанной» информации). Возможно лепестки будут состоять из целого роя автоматических микроспутников, а возможно это будут большие обитаемые города с собственным закрытым круговоротом веществ и биосферой (телескоп будет градообразующим звеном). Жизнь на планете ничуть не лучше и не хуже, чем в межзвёздном пространстве, если будут удовлетворяться потребности астронавтов. Дома вас машина может задавить, комарик сильно укусить (с генномодифицированным вирусом). В космосе совсем другая история – вас может комета раздавить, инопланетянин нежданно посетить… В общем очевидны различия, а выбирать - вам.  

 Выводы: давайте жить дружно, сокращать расходы на вооружения, тогда и появится такая возможность!

27 августа 2017 г.            Конструктор  Гаврук  В.  В.        Г.  Осиповичи     МТС +375 29 8464082     ©