SpaceX uruchomi nowy teleskop SPHEREx NASA. Co on będzie studiował?

Wybór SpaceX

NASA wybiera firmę Space Exploration Technologies (SpaceX) z Hawthorne w Kalifornii do świadczenia usług wystrzeliwania

spektrofotometr do misji dotyczącej historii wszechświata, ery rejonizacji i Ices Explorer (SPHEEx).

Całkowity koszt wystrzelenia SPHEREx dla NASA wynosi około 98,8 mln USD, w tym usługi związane ze startem i inne koszty związane z misją.

Misja SPHEREx ma obecnie na celu wystrzelenie już w czerwcu 2024 r. Na rakiecie Falcon 9 z Space Launch Complex-4E w bazie sił powietrznych Vandenberg w Kalifornii.

Statek poleci w kosmos na pokładzie rakietySpaceX Falcon 9, którego start zaplanowano na czerwiec 2024 r. Z Space Launch Complex 4E w Vandenberg Air Force Base w Kalifornii. Start zostanie przeprowadzony przez NASA Launch Services Program w Kennedy Space Center na Florydzie. Jednak laboratorium napędu odrzutowego NASA pozostaje odpowiedzialne za ogólne zarządzanie projektami, inżynierię systemów, integrację, testy i operacje misyjne, podała agencja w oświadczeniu.

Co będzie studiować misja?

SPHEREx jest planowany na dwa latamisja astrofizyczna mająca na celu badanie nieba w świetle bliskiej podczerwieni, które choć niewidoczne dla ludzkiego oka, służy jako potężne narzędzie do odpowiadania na kosmiczne pytania związane z narodzinami Wszechświata i jego późniejszym rozwojem. 

Będzie też szukał wodyoraz cząsteczki organiczne – niezbędne do powstania życia, jakie znamy – w obszarach, w których gwiazdy rodzą się z gazu i pyłu, zwanych żłobkami gwiazd, a także dysków wokół gwiazd, w których mogą powstawać nowe planety. Astronomowie wykorzystają tę misję do zebrania danych o ponad 300 milionach galaktyk, a także ponad 100 milionach gwiazd w naszej galaktyce Drogi Mlecznej.

Misja Spektrofotometryczna w Historii Wszechświata,Reionization Era and Ice Explorer (SPHEREx) to planowana dwuletnia misja, której fundusze wyniosą 242 mln dolarów (bez kosztów startu).

SPHEREx optycznie eksploruje niebotakże w bliskiej podczerwieni, która, choć niewidoczna dla ludzkiego oka, jest potężnym narzędziem odpowiadającym na kosmiczne pytania. Astronomowie wykorzystają tę misję do zebrania danych o ponad 300 milionach galaktyk, a także ponad 100 milionach gwiazd w naszej Drodze Mlecznej.

SPHEREx zbada setki milionówgalaktyki bliskie i dalekie, a niektórym z nich dotarcie do Ziemi zajmuje 10 miliardów lat. W Drodze Mlecznej misja będzie szukać wody i cząsteczek organicznych – niezbędnych do powstania życia, jakie znamy – w gwiezdnych żłobkach, obszarach, w których gwiazdy rodzą się z gazu i pyłu, oraz w dyskach wokół gwiazd, gdzie mogą powstawać nowe planety.

Co sześć miesięcy SPHEREx będzie przeprowadzać ankietycałe niebo przy użyciu technologii przystosowanych do satelitów Ziemi i międzyplanetarnych statków kosmicznych. Misja stworzy pełną mapę nieba w 96 różnych pasmach kolorów, znacznie przekraczającą rozdzielczość kolorów wszystkich poprzednich map nieba. Pozwoli również zidentyfikować cele do bardziej szczegółowej eksploracji przez przyszłe misje, takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA i Szerokokątny Podczerwony Teleskop Obserwacyjny.

SPHEREx PI dr Jamie Bock prowadzi dochodzenie.California Institute of Technology and Jet Propulsion Laboratory opracuje ładunek SPHEREx. Statek kosmiczny zostanie dostarczony przez firmę Ball Aerospace. Koreański Instytut Astronomii i Nauk o Przestrzeni Kosmicznej zapewni nielatującą kriogeniczną komorę testową. Dane zostaną opublikowane w Infrared Data Processing and Analysis Centre. Oprócz CalTech / JPL i międzynarodowych naukowców, w skład zespołu SPHEREx wchodzą naukowcy z instytucji w całym kraju, w tym z UC Irvine, Ohio State University, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Arizona State University, University of Arizona, Rochester Institute of Technology, Argonne Krajowe laboratoria i Johns Hopkins University.

Jak będzie działać SPHEREx?

Planowana jest misja astrofizyczna SPHERExdwa lata. W tym czasie naukowcy chcą po raz pierwszy na świecie użyć teleskopu do stworzenia mapy spektrometrycznej całego nieba w bliskiej podczerwieni. W ten sposób naukowcy podzielą światło bliskiej podczerwieni na poszczególne długości fal lub kolory - tak jak pryzmat rozbija światło słoneczne na jego składowe kolory.

Takie badania mogą pokazać, gdzieobiekt składa się, ponieważ niektóre pierwiastki chemiczne pochłaniają i emitują światło o określonej długości i określają odległość obiektu od Ziemi, więc mapa będzie trójwymiarowa.

Sam w sobie jest spektroskopia optycznaspektroskopia w optycznym (widzialnym) zakresie długości fal z sąsiednimi zakresami ultrafioletu i podczerwieni (od kilkuset nanometrów do mikronów). Ta metoda pozwoliła uzyskać przytłaczającą większość informacji o tym, jak materia jest ułożona na poziomie atomowym i molekularnym, jak zachowują się atomy i cząsteczki po połączeniu w substancje skondensowane.

Cecha spektroskopii optycznej wgw porównaniu z innymi rodzajami spektroskopii polega na tym, że większość strukturalnie zorganizowanej materii (większej od atomów) oddziałuje rezonansowo z polem elektromagnetycznym w zakresie częstotliwości optycznych. Dlatego spektroskopia optyczna jest obecnie bardzo szeroko stosowana do uzyskiwania informacji o substancji.

Spektroskopia optyczna narodziła się w 1802 roku,kiedy odkryto linie Fraunhofera - ciemne linie w widmie słońca. Linie te zostały ponownie odkryte i opisane przez Fraunhofera w 1814 roku. W latach 60. XIX wieku Kirchhoff podał im niemal poprawną interpretację, uważając, że są to linie absorpcyjne z powodu obecności różnych gazów w atmosferze Słońca i że z każdym gazem związana jest pewna linia.

Ukierunkowana spektroskopia naukowa rozpoczęła się w1853, kiedy Anders Jonas Angström porównał linie emisyjne gazów z różnymi pierwiastkami chemicznymi. Tak narodziła się nowa metoda pozyskiwania informacji o składzie substancji - analiza spektralna.

Duży wpływ miała spektroskopia optycznarozwój fizyki w ogóle. Mechanika kwantowa została stworzona i zweryfikowana w dużej mierze poprzez badania spektroskopowe. Elektrodynamika kwantowa powstała na podstawie spektroskopii radiowej (spektroskopii radiowej). Uważa się, że jego pozycje zostały potwierdzone doświadczalnie po zarejestrowaniu zmiany baranka.

Sonda jest strojona przez dwa lata, skanując niebo w bliskiej podczerwieni, wykonując pełne badanie co sześć miesięcy.

To światło nie jest widoczne dla nas, ludzi, bez broniokiem, ale może pozwolić urządzeniu na zajrzenie i obserwację odległych galaktyk. Korzystając z danych uzyskanych z urządzenia, naukowcy zamierzają zbadać całe niebo, mierząc unikalne sygnatury galaktyk i gwiazd, tworząc unikalną mapę gwiaździstego nieba.

Czytaj więcej

Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa

Budowany jest atomowy silnik rakietowy do lotów na Marsa. Jak to jest niebezpieczne?

Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które rodzą?

Laboratorium Napędów Odrzutowych (LRD; eng.Jet Propulsion Laboratory lub JPL) to ośrodek badawczy NASA zlokalizowany w pobliżu miast Pasadena i La Cañada Flintridge niedaleko Los Angeles w Stanach Zjednoczonych. Obsługiwany przez California Institute of Technology (Caltech), buduje i utrzymuje zrobotyzowane statki kosmiczne dla NASA.