Новейший космический телескоп SPHEREx: что нужно знать о миссии
Предстоящая миссия будет составлять карту всего неба в инфракрасном свете, чтобы ответить на важные вопросы о Вселенной.
Космическая обсерватория NASA SPHEREx предоставит астрономам новый обзор Вселенной. Сокращенно от Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer, SPHEREx составит карту всего неба в 102 инфракрасных цветах, освещая происхождение Вселенной, галактик в ней и ключевых ингредиентов жизни в нашей галактике. Ожидается, что запуск состоится не ранее 27 февраля.
Вот шесть вещей, которые нужно знать о миссии.
1. Телескоп SPHEREx прольет свет на космическое явление, называемое инфляцией.
В первую миллиардную триллионной триллионной доли секунды после Большого взрыва Вселенная увеличилась в размере в триллион-триллионов раз. Это мгновенное событие, называемое инфляцией, произошло почти 14 миллиардов лет назад, и его последствия можно обнаружить сегодня в крупномасштабном распределении материи во Вселенной.
Картографируя распределение более 450 миллионов галактик, SPHEREx поможет ученым улучшить наше понимание физики, стоящей за этим экстремальным космическим событием.
2. Обсерватория будет измерять коллективное свечение близких и далеких галактик.
Ученые пытались оценить общий световой поток всех галактик на протяжении всей космической истории, наблюдая за отдельными галактиками и экстраполируя на триллионы галактик во Вселенной. Космический телескоп SPHEREx применит другой подход и измерит общий свет всех галактик, включая галактики слишком маленькие, слишком рассеянные или слишком далекие для того, чтобы другие телескопы могли их легко обнаружить.
Объединение измерения этого общего светового потока с исследованиями отдельных галактик другими телескопами даст ученым более полную картину всех основных источников света во Вселенной.
3. Миссия будет искать в галактике Млечный Путь основные строительные блоки жизни.
Жизнь, какой мы ее знаем, не существовала бы без таких основных ингредиентов, как вода и углекислый газ. Обсерватория SPHEREx предназначена для поиска этих молекул, замороженных в межзвездных облаках газа и пыли, где формируются звезды и планеты.
Миссия определит местоположение и распространенность этих ледяных соединений в нашей галактике, что даст исследователям лучшее представление об их доступности в качестве сырья для вновь формирующихся планет.
4. Миссия добавляет уникальные преимущества парку космических телескопов НАСА.
Космические телескопы, такие как Хаббл и Джеймс Уэбб, увеличили масштаб многих уголков Вселенной, чтобы показать нам планеты, звезды и галактики в высоком разрешении. Но на некоторые вопросы — например, сколько света все галактики во Вселенной излучают вместе? — можно ответить, только взглянув на общую картину.
С этой целью обсерватория SPHEREx предоставит карты, охватывающие все небо. Объекты, представляющие научный интерес, идентифицированные SPHEREx, затем могут быть изучены более подробно с помощью целевых телескопов, таких как Хаббл и Уэбб.
5. Обсерватория SPHEREx создаст самую красочную карту всего неба.
Обсерватория SPHEREx «видит» инфракрасный свет. Этот диапазон длин волн, неразличимый человеческим глазом, идеально подходит для изучения звезд и галактик. Используя метод, называемый спектроскопией, телескоп может разбить свет на его составляющие цвета (отдельные длины волн), подобно тому, как призма создает радугу из солнечного света, чтобы измерить расстояние до космических объектов и узнать об их составе.
Имея в руках спектроскопическую карту SPHEREx, ученые смогут обнаружить доказательства наличия химических соединений, таких как водяной лед, в нашей галактике. Они не только измерят общее количество света, излучаемого галактиками во Вселенной, но и определят, насколько ярким было это общее свечение в разные моменты космической истории. И они составят трехмерную карту местоположений сотен миллионов галактик, чтобы изучить, как инфляция повлияла на крупномасштабную структуру Вселенной сегодня.
6. Конусообразная конструкция космического телескопа поможет ему сохранять холод.
Инфракрасный телескоп и детекторы миссии должны работать при температуре около минус 210 градусов по Цельсию. Это отчасти необходимо для того, чтобы они не генерировали собственное инфракрасное свечение, которое может подавить слабый свет космических источников.
Чтобы поддерживать холод, а также упростить конструкцию и эксплуатационные потребности космического телескопа, SPHEREx использует полностью пассивную систему охлаждения — во время обычных операций не используются электричество или хладагенты. Ключом к тому, чтобы сделать это возможным, являются три конусообразных фотонных щита, которые защищают телескоп от тепла Земли и Солнца, а также зеркальная структура под щитами для направления тепла от инструмента в космос. Эти фотонные щиты придают космическому телескопу его отличительные формы.
Подробнее о SPHEREx
SPHEREx управляется Лабораторией реактивного движения НАСА. Компания BAE Systems (ранее Ball Aerospace) построила телескоп и космический аппарат. Научный анализ данных SPHEREx будет проводиться группой ученых, работающих в США, Южной Корее и на Тайване. Данные будут обрабатываться и архивироваться в IPAC в Калтехе, который управляет JPL для NASA. Набор данных SPHEREx будет находиться в открытом доступе в научном архиве NASA/IPAC.