NASA: n Spitzer-avaruusteleskooppi on saavuttanut elämänsä lopun. Sen tehtävänä oli tutkia objekteja infrapuna-alueella, ja se eteni siinä siitä lähtien, kun se käynnistettiin vuonna 2003. Mutta jokainen tehtävä on päättynyt, ja Spitzer sulki 30. tammikuuta 2020.
"Sen valtava vaikutus tieteeseen varmasti kestää kauan tehtävänsä päättymisen jälkeen."
NASA: n avustava virkamies Thomas Zurbuchen
Ajattelijat ovat kamppailleet valon luonteen kanssa kauhistuttavasti pitkään. Muinaisessa Kreikassa Aristoteles ihmetteli valoa ja sanoi: ”Valon ydin on valkoinen valo. Värit koostuvat sekoituksesta vaaleutta ja pimeyttä. " Se oli silloin ymmärrystämme valosta tuolloin.
Isaac Newton ihmetteli myös valoa ja sanoi: "Valo koostuu värillisistä hiukkasista." Englantilainen fyysikko Thomas Young toimitti 1800-luvun alussa todisteita siitä, että valo käyttäytyy kuin aalto. Sitten tuli Maxwell, Einstein ja muut, jotka kaikki ajattelivat syvästi valoa. Maxwell tajusi, että valo itsessään on sähkömagneettinen aalto.
Mutta juuri tähtitieteilijä William Herschel, joka tunnetaan hyvin Uranuksen löytäjänä, löysi infrapunasäteilyn. Hän oli myös edelläkävijä tähtitieteellisen spektrofotometrian alalla. Herschel käytti prismaa jakaa valon, ja lämpömittarilla hän löysi näkymättömän valon, joka kuumensi asioita.
Lopulta tutkijat havaitsivat, että puolet Auringon valosta on infrapunavaloa. Kävi selväksi, että ymmärtääksesi ympäröivää kosmosta, meidän on ymmärrettävä infrapunavalo ja mitä se voi kertoa sitä säteilevistä esineistä.
Joten infrapunatähtitiede syntyi. Kaikki esineet lähettävät jonkin verran infrapunasäteilyä, ja 1830-luvulla infrapunatähtitieteen ala meni eteenpäin. Mutta aluksi ei edistytty paljon.
Ainakin vasta 1900-luvun alkupuolella. Silloin avaruuden esineet löydettiin yksinomaan tarkkailemalla infrapuna-alueella. Sitten radioastronomia alkoi 1950- ja 1960-luvuilla, ja tähtitieteilijät tajusivat, että maailmankaikkeudesta on paljon opittavaa sen ulkopuolella, mitä näkyvä valo voi kertoa meille.
Infrapunatähtitiede on voimakas, koska sen avulla voimme nähdä kaasun ja pölyn läpi paikkoihin, kuten Linnunradan galaksin ydin. Infrapunassa havaitseminen on kuitenkin vaikeaa maalla sijaitseville tiloille. Maan ilmakehä on tiellä. Infrapunamaahavainnot tarkoittavat pitkiä valotusaikoja ja kamppailemista kaiken, myös kaukoputken, lähettämän lämmön kanssa. Ratkaisuna oli kiertoradan observatorio, ja kaksi käynnistettiin: infrapuna-astronominen satelliitti (IRAS) ja infrapuna-avaruus observatorio (ISO).
Vuonna 1983 Isossa-Britanniassa, Yhdysvalloissa ja Alankomaissa käynnistettiin IRAS, infrapuna-astronominen satelliitti. Se oli ensimmäinen infrapuna-avaruuskaukoputki, ja vaikka se oli menestys, sen tehtävä kesti vain 10 kuukautta. Infrapuna-kaukoputket on jäähdytettävä, IRAS: n jäähdytysnestevarat loppuivat 10 kuukauden kuluttua.
IRAS oli onnistunut, vaikkakin lyhytaikainen, tehtävä, ja tähtitieteellinen yhteisö huomasi, että ilman erillistä infrapuna-observatorioa pyrkimykset ymmärtää maailmankaikkeutta vaikeutuvat. IRAS mittasi melkein koko taivaan (96%) neljä kertaa. IRAS antoi meille ensimmäisen kuvan Linnunradan ytimestä muun muassa saavutuksista.
Sitten ESA käynnisti ISO: n (Infrared Space Observatory) vuonna 1995, ja se kesti kolme vuotta. Yksi sen saavutuksista oli kemiallisten komponenttien määrittäminen joidenkin aurinkokunnan planeettojen ilmakehistä. Se löysi myös useita protoplanetaarisia levyjä, muun muassa saavutuksia.
Mutta oli tarvetta enemmän infrapuna-astronomiaa, ja NASA: lla oli mielessä kunnianhimoinen hanke: Great Observatories -ohjelma. Suurten observatorioiden ohjelmassa nähtiin neljä erillistä avaruusteleskooppia, jotka käynnistettiin vuosina 1990-2003:
- Hubble Space Telescope (HST) käynnistettiin vuonna 1990 ja se tarkkailee lähinnä optisessa valossa ja lähes ultraviolettivalossa.
- Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO) käynnistettiin vuonna 1991 ja se havaitsi enimmäkseen gammasäteitä ja myös joitain röntgenkuvia. Sen tehtävä päättyi vuonna 2000.
- Chandra X-Ray Observatory (CXO) tarkkailee ensisijaisesti pehmeitä s-säteitä, ja sen tehtävä on jatkuva.
- Spitzerin avaruusteleskooppi.
Yhdessä he havaitsivat sähkömagneettisen spektrin laajalla alueella. Avaruusteleskoopit olivat synergistisiä, ja ne havaitsivat usein samoja kohteita kaappaamalla täydellisen energisen muotokuvan kiinnostavista kohteista. (Ei ole radiotähtitieteen avaruuskaukoputkea, koska radiotaallot havaitaan helposti maan pinnalta. Ja radioteleskoopit ovat massiivisia.)
Spitzer laukaistiin 25. elokuuta 2003 Delta II -rakettilla Cape Canaveralista. Se sijoitettiin heliosentriseen, maapallon jälkeiseen kiertoradalle.
Ensimmäiset Spitzerin kaapatut kuvat on suunniteltu näyttämään kaukoputken ominaisuuksia, ja ne ovat upeita.
"Spitzer on opettanut meille täysin uusia kosmossa esiintyviä näkökohtia ja ottanut meidät monta askelta eteenpäin ymmärtääksemme maailmankaikkeuden toimintaa, vastaamalla alkuperämme kysymyksiin ja olemmeko yksin vai ei", kertoi NASA: n tiedeoperaation apulaispäällikkö Thomas Zurbuchen. Linja Washingtonissa. ”Tämä suuri observatorio on myös yksilöinyt joitain tärkeitä ja uusia kysymyksiä ja houkuttelevia kohteita jatkotutkimuksia varten, kartoittanut seuraavien tutkimusten polun. Sen valtava vaikutus tieteeseen varmasti kestää kauan tehtävänsä päättymisen jälkeen. ”
Kaikkien Spitzerin tekemien töiden luettelointi on mahdotonta. Mutta joukko asioita erottuu toisistaan.
Spitzer auttoi löytämään uusia eksoplaneetteja TRAPPIST-1-järjestelmän ympärille. Kun ryhmä belgialaisia tähtitieteilijöitä löysi järjestelmästä kolme ensimmäistä planeettaa, jatka Spitzerin havaintoja ja muut palvelut tunnistivat neljä muuta eksoplaneettaa. Spitzer oli myös tottunut
Spitzerin avaruusteleskooppi oli myös ensimmäinen kaukoputki, joka tutkii ja karakterisoi eksoplaneettojen ilmapiiriä. Spitzer sai yksityiskohtaisen tiedon, nimeltään spektrit, kahdelle erilaiselle kaasun eksoplaneetalle. Nämä kutsutut HD 209458b ja HD 189733b ovat niin kutsuttuja "kuumia Jupitereita", jotka on valmistettu kaasusta, mutta niiden kiertorata on paljon lähempänä aurinkoaan. Spitzerin kanssa työskentelevät tähtitieteilijät olivat yllätyksiä näissä tuloksissa.
"Tämä on uskomaton yllätys", sanoi Spitzer-projektin tutkija tohtori Michael Werner tuolloin. "Meillä ei ollut aavistustakaan suunnitellessasi Spitzeriä, että se astuisi niin dramaattiselle vaiheelle eksoplaneettojen karakterisoinnissa."
Spitzerin infrapunaominaisuudet antoivat sille mahdollisuuden tutkia galaksien kehitystä. Se osoitti meille myös, että se, mitä ajattelimme yhdeksi galakseksi, on itse asiassa kaksi galaksia.
Toivottavasti Spitzerin seuraaja, James Webb Space Telescope (JWST), tulee pian markkinoille. Spitzerin tehtävää jatkettiin, kun JWST: n julkaisua lykättiin, mutta sitä ei voitu jatkaa loputtomiin. Valitettavasti NASA: lla ei ole hetkeksi aikaa infrapuna-avaruusteleskooppia.
"Jätä meille vahva tieteellinen ja teknologinen perintö."
Spitzer-projektipäällikkö Joseph Hunt
JWST poimii missä Spitzer lopetti, mutta tietenkin se on paljon tehokkaampi kuin Spitzer. Spitzer on saattanut olla ensimmäinen karakterisoinut eksoplaneetan ilmapiiriä, mutta JWST vie sen seuraavalle tasolle. Yksi JWST: n päätarkoituksista on tutkia eksoplaneetta-ilmapiirin koostumusta yksityiskohtaisesti etsimällä elämän rakennuspalikoita.
"Jokaisen, joka on työskennellyt tässä tehtävässä, tulisi olla tänään erittäin ylpeä", sanoi Spitzer-projektipäällikkö Joseph Hunt. ”On kirjaimellisesti satoja ihmisiä, jotka ovat vaikuttaneet suoraan Spitzerin menestykseen, ja tuhannet ovat käyttäneet tieteellisiä kykyjään tutkia maailmankaikkeutta. Jäljitämme voimakkaan tieteellisen ja teknologisen perinnön. ”
NASA: lla on kattava galleria Spitzer-kuvista Spitzer-verkkosivustolla. Nopea kiertue kyseisellä verkkosivustolla tekee selväksi avaruusteleskoopin panoksen tähtitieteeseen.
Lisää:
- Lehdistötiedote: NASA: n Spitzer-avaruusteleskooppi lopettaa tähtitieteellisen etsinnän
- NASA / JPL: Spitzer-avaruusteleskooppi
- Space Magazine: 10 parasta todella viileää infrapunakuvaa Spitzeriltä
