보잉 747SP 망원경 비행기: 스타쉽 엔터프라이즈(Starship Enterprise)가 어떻게 영원히 착륙했나요?

비행 실험실은 독일과 미국 우주국(DLR, NASA)의 공동 프로젝트입니다. 2010년부터 운영이 시작됐다. 12년 후, 연간 유지 관리 비용이 85만 달러에 달하는 비행을 중단하기로 합의했습니다.


두 우주 기관 모두 미국 과학 아카데미 국립 협의회의 권장 사항에 동의했습니다. 향후 2014년 동안 어떤 연구 예산이 할당될지 결정하는 사람은 바로 그 사람입니다. XNUMX년부터 사업 종료 논의가 있었지만 성층권 관측소는 이후 자금난에 시달렸다. 그러나 XNUMX년에 진행된 프로젝트는 비행기로는 1977년에 출시되었으며 29.09.2022년 XNUMX월 XNUMX일에 폐쇄되었습니다.

비행기에서 우주를 탐험하는 이유는 무엇입니까?

발생하는 첫 번째 질문은 이것이 왜 필요한가입니다. 지상 망원경과 궤도 망원경 (허블)이 있습니다. 그러나 전자의 도움으로 엄격하게 정의된 기간 동안 특정 천체 부문만 연구하는 것이 가능합니다. 그러나 라이너에 탑재된 망원경의 가장 큰 장점은 대류권에서 상승하여 적외선을 흡수하는 거대한 수증기 덩어리 위로 날아간다는 것입니다.


궤도 망원경의 경우, 하늘의 특정 영역을 연구하려면 거상을 이동해야 합니다. 그리고 우주에서 이것을 하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 항공기 관측소의 도움으로 언제든지 원하는 하늘 부분을 촬영할 수 있습니다.

예를 들어, 2011년에 명왕성의 일식은 비행기를 통해서만 관찰할 수 있었습니다. 당시 비행기는 희귀한 현상을 포착할 수 있는 지구상 유일한 관측소였습니다. 온보드 실험실은 궤도 망원경이 고장날 경우를 대비한 "백업 옵션"이라고도 할 수 있습니다.


항공기에 탑재된 관측소는 우주 잔해에 노출되지 않습니다.

항공 관측소의 개척자

1965년에 천문학자 J. Kuiper는 처음으로 Convair CV-990 협동체 여객기에서 적외선 범위의 금성을 관찰하기로 결정했습니다. 1969년 후, 미국 물리학자 F. Lowe는 Learjet 항공기에 장착된 141인치 망원경을 통해 목성을 연구했습니다. 그러한 연구의 가능성을 확신한 NASA는 36년에 "Kuiper Airborne Observatory"(선구자의 이름을 따서 명명)로 번역되는 KAO 프로젝트를 개발하기 시작했습니다. 아이디어를 구현하기 위해 그들은 직경 91,44cm(XNUMX인치)의 망원경이 장착된 C-XNUMX 항공기를 사용했습니다.


KAO 덕분에 그들은 천왕성 주변의 고리를 발견하고 명왕성의 대기를 연구했습니다. 비행 실험실의 서비스 수명은 1995년에 끝났습니다. 그러나 이미 1984년에 NASA는 보잉 747에 직경 3m의 망원경을 장착하는 프로젝트를 발표했으며 독일인도 비용의 20%를 조달하겠다고 약속했습니다. 협정은 1996년에 체결됐다. 이 프로젝트는 "소피아"라고 불렸습니다.


천체 관찰은 13km 높이에서 수행되었습니다. 결과 사진의 품질은 궤도 망원경 사진과 비슷했습니다.

SOFIA 프로젝트 항공기 정보

이것은 747-747 여객기의 단축 버전인 보잉 200SP입니다. 1973년에 출시된 모델입니다. 차체가 작아진 것 외에도 항공기는 경량 날개와 단순화된 기계화를 받았습니다. 동일한 20개의 엔진을 사용하여 무게를 XNUMX톤 줄임으로써 보잉은 더 높은 속도로 비행할 수 있게 되었습니다.


바로 그러한 기계가 SOFIA 임무에 완벽하게 적합했습니다. 라이너는 고도 13km에서 상승하는 수증기의 약 99%를 비행합니다. N747NA라는 번호의 항공기는 1977년부터 일반 여객기로 사용되었습니다.


1986년에 다른 항공사에 재판매되었고, 1995년에 보관을 위해 보내졌습니다. 1997년에 이 자동차는 다시 활성화되어 NASA에 인수되었습니다. 다음 해에는 항공기를 "비행 망원경"으로 전환하기 시작했습니다.


우선, 비행 중에 직접 닫힐(열릴) 수 있는 부피가 큰 문을 설치했습니다. 그 뒤에는 직경 2,5m의 거울 망원경과 관찰 중에 장치 안정성을 제공하는 균형추 및 안정 장치가 있습니다.


과학자들이 비행 중에 작업할 수 있도록 객실이 다시 장착되었습니다. 2010년에 최초의 연구용 항공기가 하늘로 날아갔습니다. 그런 다음 은하 M82와 목성의 핵을 촬영하는 것이 가능했습니다.

망원경 디자인

이것은 직경 2,7m의 거울로 빛을 모아서 초점을 맞춥니다. 알루미늄으로 만들어진 반사 표면은 조심스럽게 연마되고 오목합니다.


광속은 주 거울에 닿은 다음 망원경의 앞쪽 가장자리에 닿고 마지막으로 기록 장치가 있는 초점면에 닿습니다.


거울은 Zerodur라는 유리-세라믹 복합재를 기반으로 합니다. 열팽창이 0이기 때문에 흥미롭습니다. 또 다른 반사경은 탄화규소로 만들어졌습니다. 거울을 닦는 데 몇 달이 걸렸어요!

프로젝트에서 복귀

목록은 매우 오랫동안 지속될 수 있습니다. 비행 천문대가 존재하는 동안 수천 명의 과학자가 탑승했습니다. 그리고 그들 각자는 새로운 것을 발견했습니다. 가장 중요한 연구로 제한해 보겠습니다.


2015년에는 화성의 원자 산소 함량이 측정되었습니다. 이를 통해 행성이 지하 미생물에 매우 "친화적"이라는 것을 이해할 수 있게 되었습니다. 같은 해에 탑재된 망원경의 도움으로 태양계 외부에 있는 행성을 탐사하는 것이 가능해졌습니다. 처음에는 SOFIA 프로젝트가 이를 수행할 수 없다고 믿었습니다.

혜성에도 지구와 비슷한 물이 들어 있다는 사실도 밝혀졌다. 명왕성의 대기는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 강한 것으로 밝혀졌습니다. 2020년에는 지구를 바라보는 달의 측면에 물 분자가 존재한다는 보고가 나왔습니다.

폐쇄

프로젝트 초기부터 재정적 문제가 수반되었습니다. 첫 비행 185년 전, 할당량은 추정 330억5만에서 614억265만 '그린'으로 늘어났다. 연구 첫 2014년 동안 계획된 XNUMX억 XNUMX만 달러 대신 거의 XNUMX억 XNUMX만 달러가 지출되었습니다. 그런 다음 "눈덩이"는 점점 커졌습니다. 비행 관측소가 처음으로 폐쇄될 뻔한 때는 XNUMX년이었습니다. 미국인들은 독일에 자금을 늘릴 것을 요구했습니다.


예를 들어, 비행 시간 100시간에 2015만 달러가 소요되는 것으로 나타났습니다. 그럼에도 불구하고 미국 국회의원들은 이 프로젝트를 지지했고 2014년까지 자금이 할당되었습니다. SOFIA 임무 책임자는 천문대가 2020년까지 운영될 것이라고 밝혔습니다. 그러나 "천둥은 여전히 ​​쳤다": XNUMX년에 도널드 트럼프는 SOFIA에 자금을 제공하지 않는 예산 프로젝트를 제시했습니다. 이듬해 국립과학아카데미위원회는 NASA가 비행 실험실의 더 이상 사용을 중단할 것을 권고했습니다.

프로젝트에 대한 관심이 식은 이유도 표명되었습니다. 과학 연구 수준이 자금 규모에 비례하지 않는 것으로 나타났습니다. 간단히 말해서, 이 돈으로 더 많은 일을 할 수 있었을 것입니다. 유사한 자금으로 높은 수준의 연구를 보여준 다른 프로그램을 예로 사용했습니다. 미국과 독일 과학자들의 항의에도 불구하고 프로젝트는 종료되었습니다.


2022년에 항공기는 144회 출격하여 28월 XNUMX일에 마지막으로 하늘을 날았습니다. 비행 관측소는 애리조나 주립 항공 박물관으로 보내졌습니다. 이 독특한 장비는 다른 연구에도 사용될 예정입니다. 그러나 그들이 그것을 박물관에 남겨둘 가능성은 있습니다.