Инфракрасный телескоп NASA SPHEREx заступил на орбитальную вахту
Амбициозный проект по сверхточному картированию всего неба с помощью инфракрасного орбитального телескопа SPHEREx запущен 1 мая 2025 года. С его помощью ученые надеются понять, что было через секунду после Большого взрыва.
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Космическая обсерватория NASA SPHEREx, запущенная 11 марта, в течение последних шести недель проходила проверку, калибровку и другие процедуры. Теперь она способна картировать всю небесную сферу, определяя местоположение сотен миллионов галактик и других крупных объектов в трехмерном пространстве и отвечая на животрепещущие вопросы об устройстве и эволюции Вселенной. 1 мая космический аппарат приступил к регулярным научным исследованиям, в ходе которых в течение следующих двух лет он будет делать около 3600 снимков в день. Объектами наблюдения будет Млечный Путь, соседние галактики и отдаленные районы Вселенной.
На ролике показано поле зрения SPHEREx, когда он сканирует один участок неба внутри Большого Магелланова Облака. Цвета радуги соответствуют инфракрасным волнам, которые видят детекторы телескопа. Изображение с одного массива детекторов меняется с фиолетового на зеленый, а затем на изображение со второго массива, которое меняется с желтого на красный. Изображения повторяются четыре раза. NASA/JPL-Caltech
Шон Домагал-Голдман, исполняющий обязанности директора отдела астрофизики в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, подчеркнул, что благодаря упорному труду команд из НАСА, промышленных подрядчиков и научных кругов, которые создали эту миссию, SPHEREx работает так, как и ожидалось, и будет создавать карты небесной сферы, несравнимые ни с чем виденным раньше.
За 25 месяцев запланированных исследовательских работ обсерватория совершит более 11 000 витков вокруг Земли, облетая планету примерно 14,5 раз в день. Она вращается вокруг Земли строго с севера на юг, проходя над полюсами, и каждый день делает снимки одной круговой полосы небосклона. По мере того, как проходят дни и планета вращается вокруг Солнца, поле зрения SPHEREx тоже смещается, так что через шесть месяцев обсерватория сможет закончить полный обзор всего неба.
Когда SPHEREx делает снимок, изображение направляется на шесть детекторов, каждый из которых улавливает свет определенного диапазона длин волн. Эти группы из шести изображений называются экспозицией, и SPHEREx делает около 600 экспозиций в день. Когда одна экспозиция завершена, вся обсерватория меняет положение — зеркала и детекторы не двигаются, как в некоторых других телескопах. Вместо сопловых двигателей SPHEREx использует систему «реактивных колес», которые вращаются внутри космического аппарата и задают его ориентацию в пространстве.
Сотни тысяч изображений, полученных с помощью SPHEREx, будут объединены в цифровом формате для создания четырех карт всего неба за два года. С помощью этих карт ученые рассчитывают получить сведения даже о том, что произошло в первые доли секунды после Большого взрыва. Существует гипотеза, что именно в этот короткий миг событие, называемое космической инфляцией, привело к расширению Вселенной в 1018 раз.
Космическая инфляция на самом деле незначительно повлияла на распределение материи во Вселенной. Подсказки о том, как могло произойти такое событие, можно найти во взаимном расположении галактик. Когда началась космическая инфляция, Вселенная была меньше атома, но свойства той ранней Вселенной растянулись в пространстве и определили то, что мы видим сегодня. Ни одно другое известное событие или процесс не требует такого количества энергии, которое было бы необходимо для запуска космической инфляции, поэтому изучение этого феномена дает уникальную возможность понять, как устроена наша Вселенная.
Обсерватория SPHEREx не станет первой миссией, составляющей карту всего неба, но она станет первой, кто сделает это в такой разнообразной палитре. Она наблюдает 102 длины волн инфракрасного света, который не виден человеческому глазу. С помощью метода, называемого спектроскопией, телескоп разделяет спектр на длины волн — подобно тому, как призма создает радугу из солнечного света, — раскрывая всевозможную информацию о космических источниках, их физических свойствах и химическом составе.
Спектроскопию можно использовать для определения расстояния до далекой галактики. Эту информацию можно использовать, чтобы превратить двухмерную карту галактик в трехмерную. Этот метод также позволит миссии измерить совокупное свечение всех когда-либо существовавших галактик и увидеть, как это свечение менялось с течением космического времени.
Спектроскопия может определить состав объектов. Используя эту возможность, миссия ищет воду, углерод и другие ключевые компоненты жизни. Считается, что вода в океанах Земли образовалась из молекул воды, входивших в виде гидратов в состав пыли в межзвездном облаке, где сформировалось Солнце.
В рамках миссии SPHEREx будет проведено более 9 миллионов наблюдений за межзвездными облаками в границах Млечного Пути. Это позволит составить карту распределения вещества по галактике и поможет ученым понять, как различные условия могут влиять на химические процессы, в результате которых образовалось множество соединений, встречающихся сегодня на Земле.
Подробнее о SPHEREx
Миссией SPHEREx управляет Лаборатория реактивного движения (JPL) Отдела астрофизики в составе Управления научных миссий в штаб-квартире НАСА. Телескоп и средство его доставки на орбиту построены Боулдере, штат Колорадо. Научный анализ данных SPHEREx будет проводиться международной группой ученых, работающих в 10 институтах в США, двух в Южной Корее и одном на Тайване.
Калифорнийский технологический институт в Пасадене протестировал прибор и интегрировал его с системами связи и обмена информацией. Главный исследователь миссии работает в Калифорнийском технологическом институте, совмещая эту должность с работой в JPL. Данные будут обрабатываться и архивироваться в вычислительном центре Калифорнийского технологического института. Набор данных SPHEREx будет общедоступен в Инфракрасном научном архиве NASA-IPAC.
Недавно мы сообщили что астрономам удалось выйти на след таинственной девятой большой планеты Солнечной системы.
Поделиться
