SpaceX запустить новий телескоп НАСА SPHEREx. Що він буде вивчати?

Вибір SpaceX

NASA обрало компанію Space Exploration Technologies (SpaceX) з Хоторна, штат Каліфорнія, для надання послуг із запуску

спектрофотометр для історії Всесвіту, епохи реіонізації та місії Ices Explorer (SPHEREx).

Загальна вартість запуску SPHEREx для НАСА становить приблизно 98,8 мільйонів доларів, включаючи послуги із запуску та інші витрати, пов'язані з місією.

В даний час місія SPHEREx націлена на запуск вже в червні 2024 року на ракеті Falcon 9 з космічного стартового комплексу-4E на базі ВПС Ванденберг в Каліфорнії.

Корабель відправиться в космос на борту ракетиFalcon 9 компанії SpaceX, запуск якої запланований на червень 2024 року зі космічного стартового комплексу 4E на базі ВПС Ванденберг в Каліфорнії. Запуск буде здійснюватися програмою NASA Launch Services Program в Космічному центрі Кеннеді у Флориді. Проте, Лабораторія реактивного руху НАСА як і раніше відповідає за загальне управління проектами, системне проектування, інтеграцію, випробування і операції місії, йдеться в заяві агентства.

Що буде вивчати місія?

SPHEREx – це запланована дворічна астрофізична місія з дослідження неба в ближньому інфрачервоному світлі, яке, хоча і невидиме для людського ока, служитьпотужний інструмент для відповідей на космічні питання, пов'язані з народженням Всесвіту і його подальшим розвитком. 

Він також шукатиме воду та органічні молекули , необхідні для життя, яким ми його знаємо , у регіонах, де зірки народжуються з газу та  пилу, відомих як зоряні ясла, а також диски навколо зірок, де вони можутьАстрономи використовуватимуть цю місію для збору даних про понад 300 мільйонів галактик, а також про понад 100 мільйонів зірок у нашій галактиці Чумацький Шлях.

Місія Spectro-Photometer для історії Всесвіту,епохи реіонізаціі і дослідника льодів (SPHEREx) - це запланована дворічна місія, яка фінансується в розмірі 242 мільйонів доларів (без урахування витрати на запуск).

SPHEREx досліджуватиме небо в оптичному, атакож в ближньому інфрачервоному світлі, який, хоча і невидимий для людського ока, служить потужним інструментом для відповіді на космічні питання. Астрономи будуть використовувати цю місію для збору даних про більш ніж 300 мільйонах галактик, а також більш ніж 100 мільйонах зірок в нашій власній Чумацькому Шляху.

SPHEREx досліджуватиме сотні мільйонів близьких і далеких галактик, деяким з яких знадобилося 10 мільярдів років, щоб досягти Землі. У Чумацькому Шляху місія шукатиме воду та органічні молекули, необхідні для життя, яким ми його знаємо , у зоряних яслах, регіонах, де зірки народжуються з газу та пилу, а  також у  дисках навколо зірок, де вони можутьУтворюються нові планети.

Кожні шість місяців SPHEREx буде обстежувативсе небо з використанням технологій, адаптованих для супутників Землі і міжпланетних космічних кораблів. Місія створить карту всього неба в 96 різних колірних смугах, що набагато перевищує колірне дозвіл попередніх карт всього неба. Він також визначить цілі для більш детального вивчення майбутніми місіями, такими як космічний телескоп НАСА Джеймса Вебба і ширококутний інфрачервоний оглядовий телескоп.

SPHEREx PI Доктор Джеймі Бок веде розслідування.Каліфорнійський технологічний інститут та Лабораторія реактивного руху розроблять корисне навантаження SPHEREx. Космічний корабель буде поставляти Ball Aerospace. Корейський інститут астрономії і космічних наук надасть нельотну криогенну випробувальну камеру. Дані будуть опубліковані в Центрі обробки і аналізу інфрачервоних даних. На додаток до CalTech / JPL і міжнародним вченим команда SPHEREx включає вчених з установ по всій країні, в тому числі Каліфорнійського університету в Ірвіні, Університету штату Огайо, Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, Університету штату Арізона, Університету Арізони, Рочестерського інституту технологій, Аргонської національної лабораторії та Університету Джона Хопкінса.

Як буде працювати SPHEREx?

Астрофізична місія SPHEREx запланована надва роки. За цей час дослідники хочуть за допомогою телескопа вперше в світі створити карту спектрометрії всього неба в ближньому інфрачервоному діапазоні. Таким методом вчені розділять ближній інфрачервоний світло на окремі довжини хвиль або кольору - як призма розбиває сонячне світло на складові його кольору.

Таке дослідження може показати, з чогоскладається об'єкт, так як деякі хімічні елементи поглинають і випромінюють світло певної довжини, і дозволить визначити відстань об'єкта до Землі, тому карта буде тривимірною.

Сама по собі оптична спектроскопія - цеспектроскопія в оптичному (видимому) діапазоні довжин хвиль з примикають до нього ультрафіолетовим і інфрачервоним діапазонами (від декількох сотень нанометрів до одиниць мікрон). Цим методом отримано переважну більшість інформації про те, як влаштовано речовина на атомному і молекулярному рівні, як атоми і молекули поводяться при об'єднанні в конденсовані речовини.

Особливість оптичної спектроскопії, попорівняно з іншими видами спектроскопії, полягає в тому, що більшість структурно організованою матерії (крупніше атомів) резонансно взаємодіє з електромагнітним полем саме в оптичному діапазоні частот. Тому оптична спектроскопія в даний час дуже широко використовується для отримання інформації про речовину.

Оптична спектроскопія зародилася в 1802 році,коли були відкриті фраунгоферові лінії - темні лінії в спектрі Сонця. Ці лінії заново відкрив і описав Фраунгофер в 1814 році. У 60-ті роки XIX століття Кірхгоф дав їм майже правильне трактування, вважаючи, що це - лінії поглинання, зумовлені наявністю в атмосфері Сонця різних газів, і що з кожним газом пов'язана певна лінія.

Цілеспрямована наукова спектроскопія почалася в1853 року, коли Андерс Йонас Ангстрем зіставив лінії випромінювання газів з різними хімічними елементами. Так зародився новий метод отримання інформації про склад речовин - спектральний аналіз.

Оптична спектроскопія сильно вплинула нарозвиток фізики в цілому. Квантова механіка була створена і підтверджена в значній мірі завдяки спектроскопическим досліджень. Квантова електродинаміка була створена на основі радиоспектроскопии (спектроскопії в радіодіапазоні). Вважається, що її положення були підтверджені експериментально після того, як був зареєстрований Лембовскій зрушення.

Зонд налаштований на два роки, скануючи небо в ближньому інфрачервоному світлі, виконуючи повне обстеження кожні шість місяців.

Цей світ не видно нам, людям, неозброєнимоком, але він може дозволити апарату вдивлятися і спостерігати далекі галактики. Використовуючи дані, отримані з апарату, вчені прагнуть провести огляд всього неба, вимірявши унікальні сигнатури галактик і зірок, створивши унікальну карту зоряного неба.

Читати далі

Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів

Ядерний ракетний двигун будують для польотів на Марс. Чим він небезпечний?

Аборти і наука: що буде з дітьми, які народяться

Лабораторія реактивного руху (ЛРР; англ.Jet Propulsion Laboratory або JPL) - науково-дослідний центр НАСА, розташований поруч з містами Пасадена і Ла-Каньяда-Флінтрідж близько Лос-Анджелеса в США. Управляється Каліфорнійським технологічним інститутом (Калтех), займається створенням і обслуговуванням автоматичних космічних апаратів для НАСА.