Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA έχει φτάσει στο τέλος της ζωής του. Η αποστολή του ήταν να μελετήσει αντικείμενα στο υπέρυθρο, και το άριστο από τότε που ξεκίνησε το 2003. Αλλά κάθε αποστολή έχει τέλος, και στις 30 Ιανουαρίου 2020, ο Spitzer έκλεισε.
«Ο τεράστιος αντίκτυπός του στην επιστήμη σίγουρα θα διαρκέσει πολύ πέρα από το τέλος της αποστολής της».
Αναπληρωτής διαχειριστής της NASA Thomas Zurbuchen
Οι στοχαστές μάχονται με τη φύση του φωτός για πολύ καιρό. Πίσω στην Αρχαία Ελλάδα, ο Αριστοτέλης αναρωτήθηκε για το φως και είπε: «Η ουσία του φωτός είναι το λευκό φως. Τα χρώματα αποτελούνται από ένα μείγμα φωτεινότητας και σκοταδιού. " Αυτή ήταν η έκταση της κατανόησής μας για το φως τότε.
Ο Ισαάκ Νεύτωνας αναρωτήθηκε επίσης για το φως και είπε: «Το φως αποτελείται από χρωματιστά σωματίδια». Στις αρχές του 19ου αιώνα, ο Άγγλος φυσικός Thomas Young παρείχε στοιχεία ότι το φως συμπεριφέρεται σαν κύμα. Στη συνέχεια ήρθε ο Μάξγουελ, ο Αϊνστάιν και άλλοι που όλοι σκέφτηκαν βαθιά το φως. Ήταν ο Μάξγουελ που κατάλαβε ότι το ίδιο το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
Αλλά ήταν ο αστρονόμος William Herschel, γνωστός ως ο ανακάλυψης του Ουρανού, ο οποίος ανακάλυψε την υπέρυθρη ακτινοβολία. Επίσης πρωτοστάτησε στον τομέα της αστρονομικής φασματοφωτομετρίας. Ο Herschel χρησιμοποίησε ένα πρίσμα για να χωρίσει το φως, και με ένα θερμόμετρο ανακάλυψε αόρατο φως που θερμαίνει τα πράγματα.
Τελικά, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το ήμισυ του φωτός από τον Ήλιο είναι υπέρυθρο φως. Έγινε σαφές ότι για να κατανοήσουμε τον κόσμο γύρω μας, χρειαζόμασταν να κατανοήσουμε το υπέρυθρο φως και τι μπορεί να μας πει για τα αντικείμενα που το εκπέμπουν.
Έτσι γεννήθηκε η υπέρυθρη αστρονομία. Όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν κάποιο βαθμό υπέρυθρης ακτινοβολίας και στη δεκαετία του 1830 ξεκίνησε το πεδίο της αστρονομίας υπέρυθρης ακτινοβολίας. Αλλά δεν σημειώθηκε μεγάλη πρόοδος στην αρχή.
Τουλάχιστον, μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα. Τότε τα αντικείμενα στο διάστημα ανακαλύφθηκαν μόνο με παρατήρηση στο υπέρυθρο. Στη συνέχεια, η ραδιοαστρονομία ξεκίνησε στις δεκαετίες του 1950 και του 1960 και οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν ότι έπρεπε να μάθουμε πολλά για το σύμπαν, έξω από αυτό που μπορεί να μας πει το ορατό φως.
Η υπέρυθρη αστρονομία είναι ισχυρή επειδή μας επιτρέπει να δούμε μέσα από αέριο και σκόνη, σε μέρη όπως ο πυρήνας του γαλαξία του Γαλαξία. Όμως, η παρακολούθηση στο υπέρυθρο είναι δύσκολη για επίγειες εγκαταστάσεις. Η ατμόσφαιρα της Γης παρεμποδίζει. Οι υπέρυθρες παρατηρήσεις εδάφους σημαίνουν μεγάλους χρόνους έκθεσης και συγκρούονται με τη θερμότητα που εκπέμπεται από όλα, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του τηλεσκοπίου. Ένα τροχιακό παρατηρητήριο ήταν η λύση και ξεκίνησαν δύο: ο υπέρυθρος αστρονομικός δορυφόρος (IRAS) και το υπέρυθρο διαστημικό παρατηρητήριο (ISO).
Το 1983, το Ηνωμένο Βασίλειο, οι ΗΠΑ και οι Κάτω Χώρες ξεκίνησαν το IRAS, τον αστρονομικό δορυφόρο υπερύθρων. Ήταν το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο υπέρυθρων και παρόλο που ήταν επιτυχές, η αποστολή του διήρκεσε μόνο 10 μήνες. Τα υπέρυθρα τηλεσκόπια πρέπει να ψυχθούν, η παροχή ψυκτικού μέσου IRAS έληξε μετά από 10 μήνες.
Το IRAS ήταν μια επιτυχημένη, αν και βραχυπρόθεσμη αποστολή, και η κοινότητα της αστρονομίας συνειδητοποίησε ότι χωρίς ένα ειδικό παρατηρητήριο υπερύθρων, οι προσπάθειες κατανόησης του σύμπαντος θα παρεμποδίζονταν. Το IRAS ερεύνησε σχεδόν ολόκληρο τον ουρανό (96%) τέσσερις φορές. Μεταξύ άλλων επιτευγμάτων, το IRAS μας έδωσε την πρώτη μας εικόνα του πυρήνα του Γαλαξία.
Στη συνέχεια, η ESA ξεκίνησε το ISO (Υπέρυθρο Παρατηρητήριο Διαστήματος) το 1995 και διήρκεσε τρία χρόνια. Ένα από τα επιτεύγματά του ήταν ο προσδιορισμός των χημικών συστατικών στην ατμόσφαιρα ορισμένων από τους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Βρήκε επίσης αρκετούς πρωτοπλανητικούς δίσκους, μεταξύ άλλων επιτευγμάτων.
Όμως υπήρχε ανάγκη για περισσότερη υπέρυθρη αστρονομία και η NASA είχε στο μυαλό της ένα φιλόδοξο έργο: το πρόγραμμα Great Observatories. Το πρόγραμμα Great Observatories είδε τέσσερα ξεχωριστά διαστημικά τηλεσκόπια που ξεκίνησαν μεταξύ 1990 και 2003:
- Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (HST) κυκλοφόρησε το 1990 και παρατηρείται κυρίως σε οπτικό φως και σχεδόν υπεριώδες.
- Το Παρατηρητήριο Compton Gamma-Ray (CGRO) κυκλοφόρησε το 1991 και παρατήρησε ως επί το πλείστον ακτίνες γάμμα, καθώς και ορισμένες ακτίνες Χ. Η αποστολή της ολοκληρώθηκε το 2000.
- Το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra (CXO) παρατηρεί κυρίως μαλακές ακτίνες και η αποστολή του συνεχίζεται.
- Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer.
Μαζί, παρατήρησαν σε ένα μεγάλο εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα διαστημικά τηλεσκόπια ήταν συνεργιστικά και συχνά παρατηρούσαν τους ίδιους στόχους για να καταγράψουν ένα πλήρες ενεργητικό πορτρέτο αντικειμένων που ενδιαφέρουν. (Δεν υπάρχει διαστημικό τηλεσκόπιο ραδιοαστρονομίας επειδή τα ραδιοκύματα παρατηρούνται εύκολα από την επιφάνεια της Γης. Και τα ραδιοτηλεσκόπια είναι τεράστια.)
Το Spitzer εκτοξεύτηκε στις 25 Αυγούστου 2003 σε πύραυλο Delta II από το Cape Canaveral. Τοποθετήθηκε σε μια ηλιοκεντρική τροχιά που ακολουθεί τη Γη.
Οι πρώτες εικόνες που τραβήχτηκε ο Spitzer σχεδιάστηκαν για να αναδείξουν τις δυνατότητες του τηλεσκοπίου και είναι εκπληκτικές.
«Ο Spitzer μάς έχει διδάξει για εντελώς νέες πτυχές του σύμπαντος και μας έχει κάνει πολλά βήματα περαιτέρω για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το σύμπαν, αντιμετωπίζοντας ερωτήματα σχετικά με την προέλευσή μας και αν είμαστε μόνοι ή όχι», δήλωσε ο Thomas Zurbuchen, αναπληρωτής διαχειριστής της Επιστημονικής Αποστολής της NASA Διεύθυνση στην Ουάσιγκτον. «Αυτό το Μεγάλο Παρατηρητήριο έχει επίσης εντοπίσει ορισμένα σημαντικά και νέα ερωτήματα και δελεαστικά αντικείμενα για περαιτέρω μελέτη, χαρτογραφώντας μια πορεία για μελλοντικές έρευνες που θα ακολουθήσουν. Ο τεράστιος αντίκτυπός του στην επιστήμη σίγουρα θα διαρκέσει πολύ πέρα από το τέλος της αποστολής της. "
Είναι αδύνατο να απαριθμήσετε όλες τις εργασίες του Spitzer. Αλλά ξεχωρίζουν ορισμένα πράγματα.
Ο Spitzer βοήθησε να ανακαλύψει επιπλέον εξωπλανήτες γύρω από το σύστημα TRAPPIST-1. Αφού μια ομάδα Βέλγων αστρονόμων ανακάλυψε τους τρεις πρώτους πλανήτες στο σύστημα, παρακολούθησαν παρατηρήσεις του Spitzer και άλλων εγκαταστάσεων που εντόπισαν τέσσερις άλλους εξωπλανήτες. Το Spitzer ήταν επίσης συνηθισμένο
Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer ήταν επίσης το πρώτο τηλεσκόπιο που μελέτησε και χαρακτήρισε την ατμόσφαιρα των εξωπλανητών. Ο Spitzer έλαβε τα λεπτομερή δεδομένα, που ονομάζονται φάσματα, για δύο διαφορετικούς εξωπλανήτες αερίου. Με την ονομασία HD 209458b και HD 189733b, αυτά τα λεγόμενα «καυτά Jupiters» είναι κατασκευασμένα από αέριο, αλλά σε τροχιά πολύ πιο κοντά στον ήλιο τους. Οι αστρονόμοι που συνεργάστηκαν με τον Spitzer ήταν εκπλήξεις σε αυτά τα αποτελέσματα.
«Αυτή είναι μια εκπληκτική έκπληξη», δήλωσε ο επιστήμονας του έργου Spitzer, Δρ. Michael Werner. «Δεν είχαμε ιδέα όταν σχεδιάσαμε το Spitzer ότι θα έκανε ένα τόσο δραματικό βήμα στο χαρακτηρισμό των εξωπλανητών».
Οι υπέρυθρες δυνατότητες του Spitzer του επέτρεψαν να μελετήσει την εξέλιξη των γαλαξιών. Μας έδειξε επίσης ότι αυτό που νομίζαμε ότι ήταν ένας μοναδικός γαλαξίας είναι στην πραγματικότητα δύο γαλαξίες.
Ας ελπίσουμε ότι ο διάδοχος του Spitzer, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), θα ξεκινήσει σύντομα. Η αποστολή του Spitzer επεκτάθηκε όταν αναβλήθηκε η έναρξη του JWST, αλλά δεν μπορούσε να επεκταθεί επ 'αόριστον. Δυστυχώς, η NASA δεν διαθέτει διαστημικό τηλεσκόπιο υπέρυθρων για λίγο.
«Αφήνουμε μια ισχυρή επιστημονική και τεχνολογική κληρονομιά».
Διευθυντής έργου Spitzer Joseph Hunt
Το JWST θα πάρει το σημείο που σταμάτησε ο Spitzer, αλλά φυσικά είναι πολύ πιο ισχυρό από το Spitzer. Ο Spitzer μπορεί να ήταν ο πρώτος που χαρακτήρισε την ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη, αλλά το JWST θα το οδηγήσει στο επόμενο επίπεδο. Ένας από τους κύριους σκοπούς του JWST είναι να μελετήσει λεπτομερώς τη σύνθεση της ατμόσφαιρας του εξωπλανήτη, αναζητώντας τα δομικά στοιχεία της ζωής.
«Όλοι όσοι έχουν εργαστεί σε αυτήν την αποστολή θα πρέπει να είναι εξαιρετικά περήφανοι σήμερα», δήλωσε ο διευθυντής του έργου Spitzer Joseph Hunt. «Υπάρχουν κυριολεκτικά εκατοντάδες άνθρωποι που συνέβαλαν άμεσα στην επιτυχία του Spitzer και χιλιάδες που χρησιμοποίησαν τις επιστημονικές του ικανότητες για να εξερευνήσουν το σύμπαν. Αφήνουμε μια ισχυρή επιστημονική και τεχνολογική κληρονομιά. "
Η NASA διαθέτει μια ολοκληρωμένη συλλογή εικόνων Spitzer στον ιστότοπο του Spitzer. Μια γρήγορη περιήγηση σε αυτόν τον ιστότοπο θα καταστήσει σαφή τη συμβολή του διαστημικού τηλεσκοπίου στην αστρονομία.
Περισσότερο:
- Δελτίο τύπου: Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA τερματίζει την αποστολή της αστρονομικής ανακάλυψης
- NASA / JPL: Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer
- Space Magazine: Οι κορυφαίες 10 πραγματικά υπέρυθρες εικόνες από το Spitzer
