Μια ομάδα υπό την ηγεσία της NASA μελετά την κατασκευή ενός σιδηροδρόμου στο διάστημα για ένα ζεύγος τηλεσκοπίων που θα παρέχει θέα στον σχηματισμό πλανητών, αστεριών και γαλαξιών με άνευ προηγουμένου λεπτομέρειες. Η προτεινόμενη αποστολή Space Infrared Interferometric Telescope (SPIRIT) θα εξετάσει επίσης την ατμοσφαιρική χημεία των γιγαντιαίων πλανητών γύρω από άλλα αστέρια.
Το SPIRIT θα αποτελείται από δύο τηλεσκόπια στα αντίθετα άκρα μιας δοκού 120 ποδιών (40 μέτρων). Τα τηλεσκόπια θα κινούνται κατά μήκος της ακτίνας σαν αυτοκίνητα σε ένα σιδηρόδρομο, χτενίζοντας τις εικόνες τους χρησιμοποιώντας τις τεχνικές της ιντερφερομετρίας για να επιτύχουν την ικανότητα επίλυσης ενός μοναδικού γιγαντιαίου τηλεσκοπίου 120 πόδια.
Το διαστημικό κέντρο πτήσης Goddard της NASA, Greenbelt, MD, θα οδηγήσει μια ομάδα της NASA / πανεπιστημίου / βιομηχανίας να αναπτύξει ένα προκαταρκτικό σχέδιο για το ΠΝΕΥΜΑ. Η ομάδα θα αξιολογήσει διάφορες έννοιες αποστολής, θα δημιουργήσει έναν χάρτη πορείας της τεχνολογικής ανάπτυξης που απαιτείται για την αποστολή και θα δημιουργήσει ανεξάρτητες εκτιμήσεις κόστους.
Η μελέτη τέθηκε σε λειτουργία τον Ιούλιο του 2004 από την έδρα της NASA, Washington, D.C., ως μία από τις εννέα προτάσεις που θα βοηθήσουν τον στρατηγικό σχεδιασμό για το ερευνητικό θέμα της NASA’s Origins Space Science. Το πρόγραμμα Origins της NASA επιδιώκει να απαντήσει στις θεμελιώδεις ερωτήσεις σχετικά με το σύμπαν, όπως από πού ήρθαμε και αν είμαστε μόνοι ή όχι. Η ομάδα θα υποβάλει έκθεση στην Επιτροπή Χάρτη πορείας Origins στις αρχές Ιανουαρίου, 2005 και η τελική έκθεση αναμένεται τρεις μήνες αργότερα.
«Είμαι χαρούμενος που το SPIRIT επιλέχθηκε για μελέτη», δήλωσε ο Δρ David Leisawitz της NASA Goddard, κύριος ερευνητής για την προτεινόμενη αποστολή. "Θα δώσουμε στη NASA την ευκαιρία να κατασκευάσει ένα τηλεσκόπιο που θα θαμπώσει τον κόσμο με καθαρές, καθαρές υπέρυθρες εικόνες του σύμπαντος."
«Αυτές οι εικόνες θα μας βοηθήσουν να απαντήσουμε σε μερικές πολύ βαθιές ερωτήσεις. Πώς βγήκαμε ζωντανοί critters σε έναν βραχώδη πλανήτη λουσμένο στο φως από τον Ήλιο, έναν από τους εκατό δισεκατομμύρια αστρικούς κατοίκους του υπέροχου σπειροειδούς γαλαξία Milky Way; Ίσως ακόμη πιο δελεαστικό, πρέπει να περιμένουμε το απροσδόκητο, όπως αυτό βρίσκουμε κάθε φορά που γίνεται ένα μεγάλο βήμα για τη βελτίωση των εργαλείων της επιστημονικής κοινότητας. Το SPIRIT θα χρησιμοποιήσει τεχνικές που ξεκίνησε πριν από έναν αιώνα από τον βραβευτή Νόμπελ Albert A. Michelson, οπότε ξέρουμε ότι μπορεί να γίνει και νομίζω ότι είναι μια εξαιρετική αντιστοιχία με την τάξη αποστολής Origins που οραματίζεται στην πρόσκληση υποβολής προτάσεων της NASA », δήλωσε ο Leisawitz.
Το SPIRIT θα εξετάσει το σύμπαν στα μήκη κύματος του υπερύθρου και των κάτω των χιλιοστών του φωτός. Αυτό το φως είναι αόρατο για το ανθρώπινο μάτι, αλλά ορισμένοι τύποι υπέρυθρου φωτός θεωρούνται θερμότητα.
Οι διαδικασίες που δημιουργούν πλανήτες, αστέρια και γαλαξίες είναι πιο εύκολα ορατές σε αυτά τα είδη φωτός. Για παράδειγμα, τα αστέρια γεννιούνται όταν τα τεράστια διαστρικά σύννεφα καταρρέουν κάτω από τη δική τους βαρύτητα. Η κατάρρευση δημιουργεί θερμότητα, αναγκάζοντας την κεντρική περιοχή σχηματισμού αστεριών του νέφους να λάμπει με υπέρυθρες ακτίνες. Τα νεογέννητα αστέρια περιβάλλονται συχνά από δίσκους σκόνης και αερίου, οι οποίοι επίσης καταρρέουν κάτω από τη δική τους βαρύτητα για να σχηματίσουν πλανήτες. Ενώ οι πλανήτες είναι πολύ μικροί για να φανούν άμεσα, η βαρύτητά τους διαταράσσει το δίσκο σκόνης, σχηματίζοντας κυματισμούς και σβώλους. Ζεσταμένη από το κεντρικό αστέρι, η σκόνη λάμπει στο υπέρυθρο φως, αποκαλύπτοντας τις σκονισμένες δομές στο ΠΝΕΥΜΑ και αποκαλύπτοντας τις θέσεις και τα μεγέθη των προηγουμένως άγνωστων πλανητών.
Το να κοιτάς πιο μακριά στο διάστημα ισοδυναμεί με το να βλέπεις πίσω στο παρελθόν, γιατί η ταχύτητα του φωτός είναι πεπερασμένη και χρειάζεται φως για αρκετό χρόνο για να διασχίσεις τεράστιες κοσμικές αποστάσεις. Βλέπουμε τον πλησιέστερο μεγάλο γαλαξία (Ανδρομέδα) όπως εμφανίστηκε πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια, γιατί αυτός ήταν ο χρόνος που χρειάστηκε για να φτάσει το φως του. Πετάμε το βλέμμα μας πίσω δισεκατομμύρια χρόνια κοιτάζοντας προς τα όρια του παρατηρήσιμου σύμπαντος, και έτσι μπορούμε να παρακολουθούμε τους γαλαξίες καθώς εξελίσσονται. Ωστόσο, δεδομένου ότι το σύμπαν επεκτείνεται, το φως που εκπέμπεται από απομακρυσμένους γαλαξίες έχει επεκταθεί από την επέκταση του χώρου σε μήκη κύματος υπέρυθρων και κάτω των χιλιοστών, οπότε χρειαζόμαστε τηλεσκόπια πολύ ευαίσθητα σε αυτούς τους τύπους φωτός για να παρατηρήσουμε τον απομακρυσμένο σχηματισμό γαλαξιών.
Πολλά από αυτά τα αντικείμενα φαίνονται πολύ μικρά ή λάμπουν πολύ αχνά στις απομακρυσμένες αποστάσεις τους για να τηρούν τα υπάρχοντα τηλεσκόπια με μεγάλη λεπτομέρεια. Για την πραγματοποίηση τέτοιων φιλόδοξων παρατηρήσεων, το SPIRIT θα έχει 100 φορές την γωνιακή ανάλυση (ικανότητα να βλέπει λεπτή λεπτομέρεια) από τα υπάρχοντα υπέρυθρα τηλεσκόπια, συμπληρωμένη με αντίστοιχη βελτίωση στην ευαισθησία.
Οι τεχνικές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν περιλαμβάνουν τη διατήρηση των καθρεπτών του τηλεσκοπίου εξαιρετικά κρύου (περίπου 4 βαθμούς Kelvin ή μείον 452 βαθμούς Φαρενάιτ), έτσι ώστε η δική τους θερμότητα να μην αποκρύπτει το αχνό υπέρυθρο φως που προσπαθούν να συλλέξουν. Οι ανιχνευτές πρέπει επίσης να έχουν μεγαλύτερη ευαισθησία και περισσότερα pixel. Η ομάδα Goddard / βιομηχανίας ανταποκρίνεται στην πρόκληση: «Οι μηχανικοί μας λατρεύουν να εργάζονται σε αυτό το έργο. υπάρχει πολύς χώρος για δημιουργική σκέψη και όλοι καταλαβαίνουν ότι αυτή είναι μια ευκαιρία να προχωρήσουμε επιστημονικά ένα τεράστιο άλμα εμπνέοντας την επόμενη γενιά εξερευνητών. " λέει ο Leisawitz.
Εάν εγκριθεί, το SPIRIT θα μπορούσε να είναι έτοιμο για εκτόξευση το 2014, σε έναν μεγάλο αναλώσιμο πύραυλο. Το SPIRIT θα ταξιδέψει στο σημείο απελευθέρωσης L2 ένα εκατομμύριο μίλια από τη Γη, όπου θα ξεδιπλώσει αυτόματα τη δέσμη του και θα αναπτύξει τα τηλεσκόπια. Η ομάδα υπό την ηγεσία του Goddard περιλαμβάνει συνεργάτες από το Caltech, Cornell, το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian, το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, το Εργαστήριο Ναυτικής Έρευνας, το Πρίνστον, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, το Λος Άντζελες, το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν , και το Jet Propulsion Laboratory και το Marshall Space Flight Center της NASA. Η βιομηχανική ομάδα περιλαμβάνει τους Ball Aerospace, Boeing, Lockheed-Martin και Northrop-Grumman.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
