Космический телескоп НАСА Spitzer завершил свою жизнь. Его миссия состояла в том, чтобы изучать объекты в инфракрасном диапазоне, и он преуспел в этом с тех пор, как был запущен в 2003 году. Но у каждой миссии есть конец, и 30 января 2020 года Spitzer закрылся.
«Его огромное влияние на науку, безусловно, продлится далеко за пределами своей миссии».
Заместитель Администратора НАСА Томас Зурбухен
Мыслители боролись с природой света в течение очень долгого времени. Вернувшись в Древнюю Грецию, Аристотель задумался о свете и сказал: «Сущность света - это белый свет. Цвета состоят из смеси света и тьмы ». Это была степень нашего понимания света тогда.
Исаак Ньютон тоже удивился свету и сказал: «Свет состоит из цветных частиц». В начале 19 века английский физик Томас Янг предоставил доказательства того, что свет ведет себя как волна. Затем пришли Максвелл, Эйнштейн и другие, которые все глубоко задумывались о свете. Максвелл понял, что сам свет - это электромагнитная волна.
Но это был астроном Уильям Гершель, известный как первооткрыватель Урана, который открыл инфракрасное излучение. Он также был пионером в области астрономической спектрофотометрии. Гершель использовал призму для разделения света, и с помощью термометра он обнаружил невидимый свет, который нагревал вещи.
В конце концов, ученые обнаружили, что половина солнечного света - это инфракрасный свет. Стало ясно, что для понимания окружающего нас космоса нам необходимо понять инфракрасный свет и то, что он может нам рассказать об объектах, его излучающих.
Так появилась инфракрасная астрономия. Все объекты испускают определенную степень инфракрасного излучения, и в 1830-х годах область инфракрасной астрономии начала развиваться. Но вначале не было достигнуто большого прогресса.
По крайней мере, до начала 20 века. Именно тогда объекты в космосе были обнаружены исключительно путем наблюдения в инфракрасном диапазоне. Затем радиоастрономия взлетела в 1950-х и 1960-х годах, и астрономы поняли, что можно многое узнать о Вселенной, вне того, что видимый нам свет может сказать.
Инфракрасная астрономия мощна, потому что она позволяет нам видеть сквозь газ и пыль такие места, как ядро галактики Млечный Путь. Но наблюдения в инфракрасном диапазоне затруднены для наземных объектов. Атмосфера Земли мешает. Инфракрасные наземные наблюдения означают длительное время экспозиции и борьбу с теплом, излучаемым всем, включая сам телескоп. Решением стала орбитальная обсерватория, и были запущены две: инфракрасный астрономический спутник (IRAS) и инфракрасная космическая обсерватория (ISO).
В 1983 году Великобритания, США и Нидерланды запустили IRAS, инфракрасный астрономический спутник. Это был первый инфракрасный космический телескоп, и, хотя он имел успех, его миссия длилась всего 10 месяцев. Инфракрасные телескопы должны быть охлаждены, подача СОЖ IRAS закончилась через 10 месяцев.
IRAS была успешной, хотя и недолгой миссией, и астрономическое сообщество поняло, что без специальной инфракрасной обсерватории усилия по пониманию Вселенной будут затруднены. IRAS обследовал почти все небо (96%) четыре раза. Среди других достижений IRAS дал нам наше первое представление о ядре Млечного Пути.
Затем ЕКА запустила ИСО (Инфракрасная космическая обсерватория) в 1995 году, и это продолжалось три года. Одним из его достижений было определение химических компонентов в атмосферах некоторых планет Солнечной системы. Он также нашел несколько протопланетных дисков, среди других достижений.
Но было необходимо больше инфракрасной астрономии, и у НАСА был амбициозный проект: программа Великих обсерваторий. В рамках программы «Большие обсерватории» были запущены четыре отдельных космических телескопа в период с 1990 по 2003 год:
- Космический телескоп Хаббла (HST) был запущен в 1990 году и наблюдает в основном в оптическом свете и ближнем ультрафиолете.
- Комптоновская гамма-обсерватория (CGRO) была запущена в 1991 году и наблюдала в основном гамма-лучи, а также некоторые рентгеновские лучи. Его миссия закончилась в 2000 году.
- Рентгеновская обсерватория Чандра (CXO) в основном наблюдает мягкие s-лучи, и ее миссия продолжается.
- Космический телескоп Spitzer.
Вместе они наблюдали через широкую полосу электромагнитного спектра. Космические телескопы были синергетическими, и они часто наблюдали те же самые цели, чтобы захватить полный энергетический портрет объектов интереса. (Не существует радиоастрономического космического телескопа, потому что радиоволны легко наблюдаются с поверхности Земли. А радиотелескопы массивны.)
Spitzer был запущен 25 августа 2003 года на ракете Delta II с мыса Канаверал. Он был выведен на гелиоцентрическую, околоземную орбиту.
Первые снимки, сделанные Спитцером, были разработаны, чтобы показать возможности телескопа, и они потрясающие.
«Спитцер научил нас совершенно новым аспектам космоса и продвинулся на много шагов вперед в понимании того, как работает Вселенная, в решении вопросов о нашем происхождении и о том, одиноки ли мы», - сказал Томас Зурбухен, помощник администратора научной миссии НАСА. Дирекция в Вашингтоне. «Эта Великая Обсерватория также определила некоторые важные и новые вопросы и дразнящие объекты для дальнейшего изучения, наметив путь для будущих исследований. Его огромное влияние на науку, безусловно, продлится далеко за пределами своей миссии ».
Невозможно перечислить всю работу, проделанную Спитцером. Но ряд вещей выделяются.
Спитцер помог обнаружить дополнительные экзопланеты вокруг системы TRAPPIST-1. После того, как группа бельгийских астрономов обнаружила первые три планеты в системе, последующие наблюдения Спитцера и других объектов выявили еще четыре экзопланеты. Спитцер также привык к
Космический телескоп Spitzer был также первым телескопом, который исследовал и характеризовал атмосферу экзопланет. Спитцер получил подробные данные, называемые спектрами, для двух разных газовых экзопланет. Названные HD 209458b и HD 189733b, эти так называемые «горячие Юпитеры» сделаны из газа, но находятся на орбите намного ближе к своим солнцам. Астрономы, работающие со Спитцером, были удивлены этими результатами.
«Это удивительный сюрприз», - сказал тогдашний ученый проекта Spitzer доктор Майкл Вернер. «Мы не знали, когда спроектировали Spitzer, что он сделает такой драматический шаг в характеристике экзопланет».
Инфракрасные возможности Спитцера позволили ему изучить эволюцию галактик. Это также показало нам, что то, что мы считали одной галактикой, на самом деле является двумя галактиками.
Надеемся, что преемник Спитцера, космический телескоп Джеймса Вебба (JWST), скоро запустится. Миссия Спитцера была продлена, когда запуск JWST был отложен, но он не мог быть продлен до бесконечности. К сожалению, НАСА какое-то время не имеет инфракрасного космического телескопа.
«Мы оставляем позади мощное научное и технологическое наследие».
Руководитель проекта Spitzer Джозеф Хант
JWST определит, где остановился Spitzer, но, конечно, он намного мощнее, чем Spitzer. Спитцер, возможно, был первым, кто охарактеризовал атмосферу экзопланеты, но JWST перенесет это на следующий уровень. Одной из основных целей JWST является детальное изучение состава атмосферы экзопланеты в поисках строительных блоков жизни.
«Каждый, кто работал над этой миссией, сегодня должен быть чрезвычайно горд», - сказал руководитель проекта Spitzer Джозеф Хант. «Буквально сотни людей внесли непосредственный вклад в успех Спитцера, и тысячи людей использовали его научные возможности для исследования вселенной. Мы оставляем позади мощное научное и технологическое наследие ».
НАСА имеет обширную галерею изображений Spitzer на веб-сайте Spitzer. Небольшая экскурсия по этому веб-сайту прояснит вклад космического телескопа в астрономию.
Больше:
- Пресс-релиз: Космический телескоп НАСА Spitzer завершает миссию астрономических открытий
- НАСА / JPL: Космический телескоп Spitzer
- Space Magazine: 10 самых крутых инфракрасных изображений от Spitzer
