Nowa misja kosmiczna z zastosowaniem technologii podczerwieni dostarczy naukowcom zupełnie nowego spojrzenia na wszechświat.
NASA przygotowuje się do wystrzelenia nowatorskiego obserwatorium kosmicznego SPHEREx, które dostarczy wyjątkowych danych na temat historii wszechświata, galaktyk i podstawowych składników życia. Planowany start misji odbędzie się nie wcześniej niż 27 lutego 2025 roku z Bazy Sił Kosmicznych Vandenberg w Kalifornii. Skrót SPHEREx oznacza „Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer” — jest to spektrofotometr, który zbada historię wszechświata, procesy jonizacji na jego wczesnym etapie oraz kluczowe składniki chemiczne w naszej galaktyce. Przyjrzyjmy się bliżej, dlaczego ta misja jest tak fascynująca.
1. SPHEREx pomoże zrozumieć kosmiczne zjawisko inflacji
Zjawisko inflacji, które miało miejsce ułamki sekundy po Wielkim Wybuchu, doprowadziło do błyskawicznego powiększenia wszechświata w trylion-krotnej skali. Mimo że wydarzyło się to prawie 14 miliardów lat temu, jego skutki można zaobserwować w rozmieszczeniu materii w kosmosie. SPHEREx, analizując rozmieszczenie ponad 450 milionów galaktyk, pomoże naukowcom w lepszym zrozumieniu fizyki tego ekstremalnego procesu i udoskonali modele opisujące wczesne etapy historii wszechświata.
2. Teleskop zbada całkowitą poświatę wszystkich galaktyk
Dotychczasowe próby oszacowania ilości światła emitowanego przez wszystkie galaktyki bazowały na obserwacjach pojedynczych obiektów i ekstrapolacji danych. SPHEREx podejdzie do tego zagadnienia inaczej. Zamiast obserwować pojedyncze galaktyki, zmierzy całkowitą poświatę, uwzględniając również te galaktyki, które są zbyt małe, zbyt rozproszone lub zbyt odległe, by były widoczne w innych teleskopach. Dzięki tym danym oraz analizom z teleskopów takich jak Hubble i Webb, naukowcy uzyskają pełniejszy obraz wszystkich źródeł światła w kosmosie.
3. Poszukiwanie kluczowych składników życia w Drodze Mlecznej
Życie, jakie znamy, opiera się na podstawowych składnikach chemicznych takich jak woda czy dwutlenek węgla. SPHEREx został zaprojektowany, by lokalizować te molekuły w formie lodowej w obłokach gazu i pyłu międzygwiezdnego, gdzie tworzą się nowe gwiazdy i planety. Dane na temat rozmieszczenia i ilości tych związków pomogą naukowcom lepiej zrozumieć, czy takie „budulce życia” są powszechne w naszej galaktyce oraz w procesach formowania planet.
4. Nowy element w flocie teleskopów NASA
Podczas gdy teleskopy takie jak Hubble czy Webb koncentrują się na szczegółowych obserwacjach wybranych obiektów kosmicznych, SPHEREx dostarczy mapy całego nieba w bardzo szerokiej perspektywie. Obserwatorium to umożliwi identyfikację interesujących obiektów, które później mogą być dokładniej analizowane przez inne teleskopy. Dzięki temu SPHEREx doskonale uzupełnia istniejące możliwości badawcze NASA, zapewniając holistyczne spojrzenie na kosmos.
5. Najbardziej kolorowa mapa nieba
SPHEREx stworzy mapę całego nieba w 102 różnych kolorach światła podczerwonego. Ta zaawansowana technologia spektroskopowa pozwala teleskopowi analizować długości fal światła, co dostarcza szczegółowych informacji o odległościach i składzie chemicznym obiektów kosmicznych. Misja pozwoli także zweryfikować, jak zmieniała się jasność całkowitej poświaty kosmosu na różnych etapach jego historii. Ponadto, trójwymiarowe mapy rozmieszczenia setek milionów galaktyk pozwolą badaczom lepiej zrozumieć, jak inflacja wpłynęła na obecny układ wszechświata.
6. Unikatowy kształt pozwalający na ekstremalne chłodzenie
Konstrukcja SPHEREx przypomina megafon, co nie jest przypadkowe. Teleskop musi działać w temperaturach około -210 stopni Celsjusza, aby uniknąć zakłóceń wynikających z emisji ciepła przez własne urządzenia. Trzy stożkowe osłony fotonowe chronią teleskop przed promieniowaniem cieplnym Ziemi i Słońca, a zwierciadło odbijające ciepło kieruje je w przestrzeń kosmiczną. Dzięki temu SPHEREx wykorzystuje pasywne chłodzenie, bez potrzeby stosowania elektryczności czy chłodziwa, co znacznie upraszcza konstrukcję i redukuje ryzyko awarii.
Podsumowanie
SPHEREx to niezwykle ambitna misja, która w unikalny sposób poszerzy naszą wiedzę o wszechświecie. Od mapowania rozkładu galaktyk, przez analizę chemiczną składników życia w naszej galaktyce, aż po badania całkowitej poświaty kosmicznej — ten teleskop będzie kluczowym narzędziem w astronomii XXI wieku. Opracowane przez niego dane będą ogólnodostępne, co otworzy nowe możliwości odkryć zarówno dla naukowców profesjonalnych, jak i pasjonatów astronomii.
