SpaceX lancerà il nuovo telescopio SPHEREx della NASA. Cosa studierà?

La scelta di SpaceX

La NASA ha selezionato la Space Exploration Technologies (SpaceX) di Hawthorne, in California, per fornire i servizi di lancio

spettrofotometro per la storia dell'Universo, l'epoca della reionizzazione e la missione Ices Explorer (SPHEREx).

Il costo totale del lancio di SPHEREx alla NASA è di circa $ 98,8 milioni, inclusi i servizi di lancio e altri costi relativi alla missione.

La missione SPHEREx punta al lancio già nel giugno 2024 su un razzo Falcon 9 dallo Space Launch Complex-4E presso la base aerea di Vandenberg in California.

La nave andrà nello spazio a bordo di un razzoIl Falcon 9 di SpaceX, previsto per il lancio nel giugno 2024 dallo Space Launch Complex 4E presso la base aerea di Vandenberg in California. Il lancio sarà effettuato dal NASA Launch Services Program presso il Kennedy Space Center in Florida. Tuttavia, il Jet Propulsion Laboratory della NASA rimane responsabile della gestione generale del progetto, dell'ingegneria dei sistemi, dell'integrazione, dei test e delle operazioni di missione, ha affermato l'agenzia in una nota.

Cosa studierà la missione?

SPHEREx è una missione astrofisica pianificata di due anni per esplorare il cielo nel vicino infrarosso, che, sebbene invisibile all'occhio umano, serveun potente strumento per rispondere a domande cosmiche relative alla nascita dell'Universo e al suo successivo sviluppo. 

Cercherà anche l'acqua e le molecole organiche – essenziali per la vita come la  conosciamo – nelle regioni in cui le stelle nascono da gas e  polvere, note come vivai stellari, così come i dischi attorno alle stelle dove possonoGli astronomi utilizzeranno questa missione per raccogliere dati su oltre 300 milioni di galassie e  più di 100 milioni di stelle nella nostra galassia, la Via Lattea.

Missione spettrofotometro per la storia dell'universo,Reionization Era and Ice Explorer (SPHEREx) è una missione pianificata di due anni finanziata per un importo di $ 242 milioni (esclusi i costi di lancio).

SPHEREx esplorerà il cielo otticamente mentreanche alla luce del vicino infrarosso, che, sebbene invisibile all'occhio umano, funge da potente strumento per rispondere a domande cosmiche. Gli astronomi useranno questa missione per raccogliere dati su oltre 300 milioni di galassie e oltre 100 milioni di stelle nella nostra Via Lattea.

SPHEREx esplorerà centinaia di milioni di galassie vicine e lontane, alcune delle quali hanno impiegato 10 miliardi di anni per raggiungere la Terra.Nella Via Lattea, la missione cercherà acqua e molecole organiche – essenziali per la vita come la conosciamo – nei vivai stellari, nelle regioni in cui le stelle nascono da gas e polvere, e  nei  dischi attorno alle stelle dove possono Nuovi pianeti si stanno formando.

Ogni sei mesi, SPHEREx effettuerà un sondaggiol'intero cielo utilizzando tecnologie adattate per i satelliti terrestri e le astronavi interplanetarie. La missione creerà una mappa del cielo completa in 96 diverse bande di colore, ben oltre la risoluzione del colore delle precedenti mappe del cielo. Identificherà anche obiettivi per studi più dettagliati da missioni future come il telescopio spaziale James Webb della NASA e il telescopio per l'osservazione a infrarossi grandangolari.

SPHEREx PI Dr. Jamie Bock sta indagando.Il California Institute of Technology e il Jet Propulsion Laboratory svilupperanno il payload SPHEREx. Il veicolo spaziale sarà fornito da Ball Aerospace. Il Korea Institute of Astronomy and Space Sciences fornirà una camera di prova criogenica non volante. I dati saranno pubblicati nel Centro di elaborazione e analisi dei dati a infrarossi. Oltre a CalTech / JPL e scienziati internazionali, il team SPHEREx comprende scienziati di istituzioni di tutto il paese, tra cui UC Irvine, Ohio State University, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Arizona State University, University of Arizona, Rochester Institute of Technology, Argonne Laboratori nazionali e Johns Hopkins University.

Come funzionerà SPHEREx?

È prevista la missione astrofisica SPHERExdue anni. Durante questo periodo, i ricercatori vogliono utilizzare un telescopio per creare la prima mappa spettrometrica al mondo dell'intero cielo nel vicino infrarosso. In questo modo, gli scienziati suddivideranno la luce del vicino infrarosso in singole lunghezze d'onda o colori, come un prisma divide la luce solare nei suoi colori componenti.

Tale ricerca può mostrare dovel'oggetto consiste, poiché alcuni elementi chimici assorbono ed emettono luce di una certa lunghezza, e determineranno la distanza dell'oggetto dalla Terra, quindi la mappa sarà tridimensionale.

Di per sé, la spettroscopia ottica lo èspettroscopia nell'intervallo di lunghezze d'onda ottiche (visibili) con intervalli adiacenti di ultravioletti e infrarossi (da diverse centinaia di nanometri a micron). Questo metodo ha ottenuto la stragrande maggioranza delle informazioni su come la materia è organizzata a livello atomico e molecolare, su come si comportano gli atomi e le molecole quando vengono combinati in sostanze condensate.

Caratteristica della spettroscopia ottica, secondorispetto ad altri tipi di spettroscopia, è che la maggior parte della materia strutturalmente organizzata (più grande degli atomi) interagisce in modo risonante con il campo elettromagnetico nella gamma di frequenze ottiche. Pertanto, la spettroscopia ottica è ora molto ampiamente utilizzata per ottenere informazioni su una sostanza.

La spettroscopia ottica nasce nel 1802,quando furono scoperte le linee di Fraunhofer - linee scure nello spettro del sole. Queste linee furono riscoperte e descritte da Fraunhofer nel 1814. Negli anni '60 del XIX secolo, Kirchhoff diede loro un'interpretazione quasi corretta, ritenendo che si tratti di linee di assorbimento dovute alla presenza di vari gas nell'atmosfera solare, e che ad ogni gas sia associata una certa linea.

La spettroscopia scientifica mirata è iniziata nel1853, quando Anders Jonas Angström confrontò le linee di emissione dei gas con vari elementi chimici. È così che è nato un nuovo metodo per ottenere informazioni sulla composizione delle sostanze: l'analisi spettrale.

La spettroscopia ottica ha notevolmente influenzatosviluppo della fisica in generale. La meccanica quantistica è stata creata e convalidata in gran parte attraverso la ricerca spettroscopica. L'elettrodinamica quantistica è stata sviluppata sulla base della radiospettroscopia (spettroscopia radio). Si ritiene che le sue posizioni siano state confermate sperimentalmente dopo che è stato registrato il turno dell'Agnello.

La sonda è sintonizzata per due anni, scansiona il cielo alla luce del vicino infrarosso, eseguendo un rilevamento completo ogni sei mesi.

Questa luce non è visibile a noi, umani, disarmaticon l'occhio, ma può consentire all'apparato di scrutare e osservare galassie lontane. Utilizzando i dati ottenuti dal dispositivo, gli scienziati mirano a sorvegliare l'intero cielo, misurando le firme uniche di galassie e stelle, creando una mappa unica del cielo stellato.

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Jet Propulsion Laboratory (LRD; ing.Jet Propulsion Laboratory o JPL) è una struttura di ricerca della NASA situata vicino alle città di Pasadena e La Cañada Flintridge vicino a Los Angeles negli Stati Uniti. Gestito dal California Institute of Technology (Caltech), costruisce e mantiene veicoli spaziali robotici per la NASA.