SpaceX lanserar NASA: s nya SPHEREx-teleskop. Vad ska han studera?

Val SpaceX

NASA väljer Space Exploration Technologies (SpaceX) från Hawthorne, Kalifornien, för att tillhandahålla uppskjutningstjänster

spektrofotometer för uppdraget om universums historia, återjoniseringens era och Ices Explorer (SPHEREx).

Den totala kostnaden för lanseringen av SPHEREx för NASA är cirka 98,8 miljoner dollar, inklusive lanseringstjänster och andra uppdragsrelaterade kostnader.

SPHEREx-uppdraget syftar för närvarande till att starta så tidigt som i juni 2024 på en Falcon 9-raket från Space Launch Complex-4E vid Vandenberg Air Force Base i Kalifornien.

Fartyget kommer att gå ut i rymden ombord på en raketSpaceXs Falcon 9, planerad att lanseras i juni 2024 från Space Launch Complex 4E vid Vandenberg Air Force Base i Kalifornien. Lanseringen kommer att utföras av NASA Launch Services Program vid Kennedy Space Center i Florida. NASA: s Jet Propulsion Laboratory är dock fortfarande ansvarig för övergripande projektledning, systemteknik, integration, testning och uppdragsoperationer, sade byrån i ett uttalande.

Vad kommer uppdraget att studera?

SPHEREx är en planerad tvåårigett astrofysiskt uppdrag för att studera himlen i nära-infrarött ljus, som, även om det är osynligt för det mänskliga ögat, fungerar som ett kraftfullt verktyg för att svara på kosmiska frågor relaterade till universums födelse och dess efterföljande utveckling. 

Han kommer också att leta efter vattenoch organiska molekyler – väsentliga för livet som vi känner det – i regioner där stjärnor föds från gas och damm, kända som stjärnväxthus, samt skivor runt stjärnor där nya planeter kan bildas. Astronomer kommer att använda detta uppdrag för att samla in data om mer än 300 miljoner galaxer, såväl som mer än 100 miljoner stjärnor i vår Vintergatans galax.

Spektrofotometermission för universums historia,Reionization Era and Ice Explorer (SPHEREx) är ett planerat tvåårigt uppdrag som finansieras till ett belopp av 242 miljoner dollar (exklusive lanseringskostnader).

SPHEREx kommer att utforska himlen optiskt medanäven i nära infrarött ljus, som, även om det är osynligt för det mänskliga ögat, fungerar som ett kraftfullt verktyg för att svara på kosmiska frågor. Astronomer kommer att använda detta uppdrag för att samla in data om över 300 miljoner galaxer samt över 100 miljoner stjärnor i vår egen Vintergatan.

SPHEREx kommer att utforska hundratals miljonergalaxer nära och fjärran, några av dem tar 10 miljarder år att nå jorden. I Vintergatan kommer uppdraget att leta efter vatten och organiska molekyler – som är nödvändiga för liv som vi känner det – i stellar plantskolor, regioner där stjärnor föds från gas och damm, och i skivorna runt stjärnor, där nya planeter kan bildas.

Var sjätte månad kommer SPHEREx att undersökahela himlen med hjälp av tekniker anpassade för jordsatelliter och interplanetära rymdskepp. Uppdraget kommer att skapa en fullständig himmelkarta i 96 olika färgband, långt bortom färgupplösningen på tidigare alla himmelkartor. Det kommer också att identifiera mål för mer detaljerad utforskning av framtida uppdrag som NASA: s James Webb Space Telescope och Wide-Angle Infrared Observation Telescope.

SPHEREx PI Dr. Jamie Bock undersöker.California Institute of Technology och Jet Propulsion Laboratory kommer att utveckla SPHEREx nyttolast. Rymdfarkosten kommer att levereras av Ball Aerospace. Korea Institute of Astronomy and Space Sciences kommer att tillhandahålla en icke-flygande kryogen testkammare. Uppgifterna kommer att publiceras i Infraröd databehandlings- och analyscenter. Förutom CalTech / JPL och internationella forskare inkluderar SPHEREx-teamet forskare från institutioner över hela landet, inklusive UC Irvine, Ohio State University, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Arizona State University, University of Arizona, Rochester Institute of Technology, Argonne Nationella laboratorier och Johns Hopkins University.

Hur kommer SPHEREx att fungera?

SPHEREx astrofysiska uppdrag är planerat tilltvå år. Under denna tid vill forskarna använda ett teleskop för första gången i världen för att skapa en spektrometrikarta över hela himlen i det nära infraröda området. På detta sätt kommer forskare att dela upp nästan infrarött ljus i enskilda våglängder eller färger - som ett prisma bryter solljus i dess komponentfärger.

Sådan forskning kan visa varobjektet består, eftersom vissa kemiska element absorberar och avger ljus med en viss längd och kommer att bestämma objektets avstånd till jorden, så kartan blir tredimensionell.

I sig är optisk spektroskopispektroskopi i det optiska (synliga) våglängdsområdet med intilliggande ultravioletta och infraröda intervall (från flera hundra nanometer till mikron). Denna metod erhöll den överväldigande majoriteten av information om hur materia är ordnat på atom- och molekylär nivå, hur atomer och molekyler beter sig när de kombineras till kondenserade ämnen.

Funktion av optisk spektroskopi, enligti jämförelse med andra typer av spektroskopi, består i det faktum att majoriteten av strukturellt organiserat material (större än atomer) samverkar med ett elektromagnetiskt fält i det optiska frekvensområdet. Därför används optisk spektroskopi nu mycket allmänt för att få information om ett ämne.

Optisk spektroskopi föddes 1802,när Fraunhofer-linjerna upptäcktes - mörka linjer i solens spektrum. Dessa linjer återupptäcktes och beskrevs av Fraunhofer 1814. På 60-talet av XIX-talet gav Kirchhoff dem en nästan korrekt tolkning och trodde att det här är absorptionsledningar på grund av förekomsten av olika gaser i solens atmosfär och att en viss linje är associerad med varje gas.

Riktad vetenskaplig spektroskopi började i1853 när Anders Jonas Angström jämförde utsläppslinjerna för gaser med olika kemiska element. Så här föddes en ny metod för att få information om ämnens sammansättning - spektralanalys.

Optisk spektroskopi har starkt påverkatutveckling av fysik i allmänhet. Kvantmekanik skapades och validerades till stor del genom spektroskopisk forskning. Kvantelektrodynamik skapades på basis av radiospektroskopi (radiospektroskopi). Man tror att dess positioner bekräftades experimentellt efter att lamskiftet registrerades.

Sonden är inställd i två år, skannar himlen i nära infrarött ljus och utför en fullständig undersökning var sjätte månad.

Detta ljus är inte synligt för oss, människor, obeväpnademed ögat, men det kan tillåta apparaten att kika och observera avlägsna galaxer. Med hjälp av data som erhållits från enheten syftar forskare till att kartlägga hela himlen, mäta galaxernas och stjärnornas unika signaturer och skapa en unik karta över stjärnhimlen.

Läs mer

Titta på en bild på 8 biljoner pixlar av Mars

En kärnkraftsmotor byggs för flygningar till Mars. Hur är det farligt?

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med de barn de föder?

Jet Propulsion Laboratory (LRD; eng.Jet Propulsion Laboratory eller JPL) är en NASA-forskningsanläggning som ligger nära städerna Pasadena och La Cañada Flintridge nära Los Angeles i USA. Drivs av California Institute of Technology (Caltech) och bygger och underhåller robotfarkoster för NASA.