Spitzerov vesmírny ďalekohľad
Šablóna:Infobox vesmírny ďalekohľad Spitzerov vesmírny ďalekohľad (pôvodne Space Infrared Telescope Facility (SIRTF) je infračervené vesmírne observatórium, štvrté a posledné z veľkých observatórií NASA.
Časová dĺžka misie bude minimálne dva a pol roka. Aby sa dodržali všetky tradície NASA, ďalekohľad bol premenovaný po úspešnej ukážke činnosti 18. decembra 2003. Na rozdiel od väčšiny ďalekohľadov, ktoré sú pomenované po známych zosnulých astronómoch výborom vedcov, meno pre SIRTF bolo získane z otvorenej súťaže širokej verejnosti. Vybrané meno bolo Dr. Lynman Spitzer, Jr., prvý astronóm, ktorý navrhoval umiestňovanie ďalekohľadov do vesmíru.
Spitzer bol vypustený v pondelok 25. augusta 2003 o 1:35:39 (EDT) zo základne vzdušných síl na myse Canaveral raketou Delta II 7920H ELV. Nasleduje nezvyčajnú obežnú dráhu, heliocentrickú namiesto geocentrickej, obiehajúc Zem a je unášaná preč od Zeme rýchlosťou približne 0.1 astronomickej jednotky za rok. Hlavné zrkadlo má 85 cm v priemere, f/12 (ohnisková vzdialenosť je 12 násobok priemeru hlavného zrkadla), zhotovené je z berýlia a ochladené na 5.5 Kelvinov. Satelit obsahuje tri prostriedky, ktoré mu umožnia vykonávanie fotometrie a obrázkov od 3 do 180 mikrometrov, spektroskopie od 5 do 40 mikrometrov a spektrofotometrie od 5 do 100 mikrometrov.
Spitzer je jediný ďalekohľad z projektu veľkých observatórií NASA, ktorý nebol vynesený americkým raketoplánom. Pôvodne mal byť vynesený raketoplánom, ale po havárii raketoplánu Challenger bol najvyšší stupeň Centaur LH2/LOX, ktorý by bol potrebný na vypustenie ďalekohľadu na jeho myslenú obežnú dráhu zakázaný. Satelit podstúpil sériu rekonštrukcií v 90. rokoch , hlavne kvôli rozpočtovým úvahám. Výsledkom bola omnoho menšia i keď stále plne schopná misia, ktorá by mohla použiť menšiu odpaľovaciu raketu Delta. Jeden z najdôležitejších aspektov týchto rekonštrukcií bol, že satelit mohol použiť Zemou odťahovanú obežnú dráhu. Kryogenické satelity na zemskej obežnej dráhe sú vystavené ohromnému teplotnému zaťaženiu zo Zeme. Umiestnením satelitu na slnečnú a nie zemskú obežnú dráhu a použitím novátorského pasívneho chladenia (ako slnečný štít), celkové množstvo nízkoteplotného hélia potrebného na chladenie sa drasticky znížilo.
Hlavné nástroje (ďalekohľad a nízkoteplotná komora) boli vyvinuté spoločnosťou Ball Aerospace & Technologies Corp. Jednotlivé vybavenie bolo vyvinuté spoločnými silami priemyselných, univerzitných a vládnych inštitúcií. Vesmírne plavidlo bolo postavené spoločnosťou Lockheed Martin. Misia je riadená firmou Jet Propulsion Laboratory a Spitzerovým vesmírnym strediskom v Pasadene.
Vybavenie
Spitzer je vybavený tromi nástrojmi:
- IRAC (Infrared Array Camera), infračervená kamera, ktorá operuje súčasne na štyroch vlnových dĺžkach (3.6 µm, 4.5 µm, 5.8 µm a 8 µm). Rozlíšenie je 256 × 256 pixelov.
- IRS (Infrared Spectrograph), infračervený spektrometer so štyrmi pod-modulmi, ktorá operuje na vlnových dĺžkach 5.3-14 µm (nízke rozlíšenie), 10-19.5 µm (vysoké rozlíšenie), 14-40 µm (nízke rozlíšenie), a 19-37 µm (vysoké rozlíšenie).
- MIPS (Multiband Imaging Photometer for Spitzer)
Skoršie infračervené pozorovania boli vykonané kombináciou vesmírnych a zemských hvezdárni. pozemské hvezdárne majú nevýhodu v tom, že v infračervených vlnových dĺžkach alebo frekvenciách ďalekohľad a zemská atmosféra silno vyžarujú. Atmosféra je dodatočne nepriepustná v najväčších infračervených vlnových dĺžkach. Toto si vyžaduje dlhé expozičné časy a veľmi znižuje schopnosť zaznamenať slabé objekty. Dá sa to popísať ako pozorovanie hviezd cez deň. Predošlé vesmírne satelity (ako IRAS - the Infrared Astronomical Satellite, ISO, the Infrared Space Observatory) boli v prevádzke počas rokov 1980 a 1990 a odvtedy sa urobili veľké pokroky v astronomických technológiách.
Výsledky
Prvé snímky získané Spitzerovým ďalekohľadom boli navrhnuté tak, aby zvýraznili schopnosti ďalekohľadu a ukázali žeravé hviezdne rodisko, točiace sa prašné galaxie, disk úlomkov z formujúcich sa planét a organický materiál vo vzdialenom vesmíre. Odvtedy mesačné tlačové správy ukázali Spitzerové schopnosti, tak ako NASA a ESA obrázky z Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu. Ako jeden z ich najpozoruhodnejších pozorovaní sa v roku 2005 Spitzerov ďalekohľad stal prvým, ktorý priamo zachytil svetlo z extrasolárnych planét nazývaných "horúce Jupitery" HD 209458b a TrES-1. Toto bolo po prvý krát, čo boli extrasolárne planéty vizuálne zobrazené, skoršie pozorovania boli nepriamo vytvorené skreslenými závermi z chovania hviezdy, ktorú planéty obiehali. Ďalekohľad tiež v Apríli 2005 objavil, že hviezda Cohen-kuhi Tau/4 mala planetárny disk, ktorý bol omnoho mladší a obsahoval menej hmoty ako sa predtým predpokladalo, čo vedie k novému chápaniu tvorenia planét.
Hoci je niekedy ďalekohľad rezervovaný pre účastnícke inštitúcie a rozhodujúce projekty, astronómovia z celého sveta majú tiež príležitosť predložiť návrh pre pozorovací čas. Dôležité ciele zahŕňajú formujúce sa hviezdy (mladé hviezdne objekty), planéty a iné galaxie. Obrázky sú voľne dostupné pre vzdelávacie a novinárske účely. V roku 2004 bolo oznámené, že Spitzer objavil slabé žeravé teleso, ktoré môže byť najmladšou hviezdou kedy videnou. Ďalekohľad bol otestovaný na plynnom jadre a prachu známom ako L1014, ktoré sa predtým zemským observatóriám a ďalekohľadu ISO (Infrared Space Observatory - infračervený vesmírny ďalekohľad, predchodca Spitzera) javilo ako úplne tmavé. Pokročilá technológia Spitzera odhalila jasnú horúcu červenú škvrnu uprostred L1014. Vedci z Texaskej univerzity v Austine, ktorí objavili objekt veria, že horúca škvrna je príkladom skorého vývoja hviezdy, hviezdy, ktorá zbiera plyn a prach z mračna okolo nej. Skoršie dohady o horúcej škvrne boli, že to mohlo byť slabé svetlo z iného jadra, ktoré leží 10 krát ďalej od Zeme, ale na rovnakom obzore ako L1014. Následujúce pozorovania zo zemských observatórií zaznamenali slabé žiarenie vejárovitého tvaru na rovnakom mieste ako objekt nájdený Spitzerom. Toto žiarenie je príliš slabé aby prichádzalo zo vzdialenejšieho jadra čo vedie k záveru, že objekt je v oblasti L1014. V roku 2005 astronómovia z Wisconsinskej univerzity v Medisone a Whitewateri zistili na základe 400 hodín pozorovaní na Spitzerovom vesmírnom ďalekohľade, že galaxia Mliečna dráha má omnoho pevnú štruktúru naprieč jej jadru ako predtým rozpoznali.
Tiež v roku 2005 astronómovia Alexander Kashlinsky a John Mather z Goddardovho vesmírneho leteckého centra oznámili, že jeden z prvých Spitzerových snímkov možno zachytil svetlo z prvej hviezdy vo vesmíre. Obrázok kvazara v Súhvezdí Draka, určený iba na kalibráciu ďalekohľadu, bol objavený pretože obsahoval infračervené žiarenie po tom, čo bolo odstránené svetlo zo známych objektov. Kashlinsky a Mather sú presvedčení, že početné farebné škvrny v tomto žiarení sú svetlá hviezd formované v období 100 miliónov rokov po "big bangu", s červeným posunom spôsobeným rozpínaním vesmíru. V marci 2006 astronómovia oznámili, že našli 80 svetelných rokov vzdialenú hmlovinu blízko centra Mliečnej dráhy, nazývanú hmlovina Double Helix, ktorá je (ako meno naznačuje) zakrútená do tvaru dvojitej špirály. Myslí sa, že je to dôkaz obrovských magnetických polí vytváranými plynným diskom obiehajúcim okolo supermasívnej čiernej diery v strede galaxie, 300 svetelných rokov od hmloviny a 25,000 svetelných rokov od Zeme. Hmlovina bola objavená Spitzerovým vesmírnym ďalekohľadom a publikovaná v magazíne Nature 16. marca 2006
V máji 2007 astronómovia úspešne zmapovali atmosférickú teplotu extrasolárnej planéty HD 149026 b a tak získali prvú mapu nejakej extrasolárnej planéty.