Jump to content

Космический телескоп Спитцер

Космический телескоп Спитцер
Художник, изображающий космический телескоп Спитцер.
Имена Установка космического инфракрасного телескопа
Тип миссии Инфракрасный космический телескоп
Оператор НАСА / Лаборатория реактивного движения / Калифорнийский технологический институт
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 2003-038А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 27871
Веб-сайт www.spitzer.caltech.edu
Продолжительность миссии Планируется: от 2,5 до 5+ лет. [1]
Основная миссия: 5 лет, 8 месяцев, 19 дней.
Финал: 16 лет, 5 месяцев, 4 дня
Свойства космического корабля
Производитель Локхид
Болл Аэрокосмический
Стартовая масса 950 кг (2094 фунта) [1]
Сухая масса 884 кг (1949 фунтов)
Масса полезной нагрузки 851,5 кг (1877 фунтов) [1]
Власть 427 Вт [2]
Начало миссии
Дата запуска 25 августа 2003 г., 05:35:39 ( 2003-08-25UTC05:35:39 )   UTC [3]
Ракета Дельта II 7920H [4]
Запуск сайта Мыс Канаверал SLC-17B
Вступил в сервис 18 декабря 2003 г.
Конец миссии
Утилизация Деактивирован на околоземной орбите.
Деактивирован 30 января 2020 г. [5]
Орбитальные параметры
Справочная система гелиоцентрический [1]
Режим скользящий по земле [1]
Эксцентриситет 0.011 [6]
Высота перигелия 1003 австралийских доллара [6]
Высота Афелия 1026 австралийских долларов [6]
Наклон 1.13° [6]
Период 373,2 дня [6]
Эпоха 16 марта 2017 00:00:00
Главный телескоп
Тип Ричи-Кретьен [7]
Диаметр 0,85 м (2,8 фута) [1]
Фокусное расстояние 10,2 м (33 фута)
Длины волн инфракрасный , 3,6–160 мкм [8]
 
Инфракрасные наблюдения позволяют увидеть объекты, скрытые в видимом свете, например показанный HUDF-JD2 . Это показывает, как камера Spitzer IRAC смогла видеть за пределами длин волн инструментов Хаббла.

Космический телескоп «Спитцер» , ранее называвшийся « Комплекс космического инфракрасного телескопа» ( SIRTF ), представляет собой инфракрасный космический телескоп, запущенный в 2003 году, который был деактивирован после завершения операций 30 января 2020 года. [5] [9] «Спитцер» был третьим космическим телескопом, посвященным инфракрасной астрономии, после IRAS (1983) и ISO (1995–1998). Это был первый космический корабль, использовавший орбиту, слежащую за Землей , которая позже использовалась искателем планет «Кеплер» .

Запланированный период миссии должен был составить 2,5 года, при этом перед запуском предполагалось, что миссия может продлиться до пяти или чуть более лет, пока бортовой запас жидкого гелия не будет исчерпан. Это произошло 15 мая 2009 года. [10] Без жидкого гелия для охлаждения телескопа до очень низких температур, необходимых для работы, большинство инструментов было непригодно для использования. Однако два самых коротковолновых модуля камеры IRAC продолжали работать с той же чувствительностью, что и до того, как был исчерпан гелий, и продолжали использоваться до начала 2020 года в миссии «Спитцер Теплая» . [11] [12]

Во время теплой миссии два коротковолновых канала IRAC работали при температуре 28,7 К, и, по прогнозам, при этой температуре они практически не испытывали деградации по сравнению с номинальной миссией. Данные Спитцера, как первичной, так и теплой фаз, хранятся в Инфракрасном научном архиве (IRSA).

В соответствии с традицией НАСА, телескоп был переименован после успешной демонстрации его работы 18 декабря 2003 года. В отличие от большинства телескопов , названных советом ученых, обычно в честь известных умерших астрономов, новое имя SIRTF было получено на конкурсе. открыт для широкой публики.В результате конкурса телескоп был назван в честь астронома Лаймана Спитцера , который продвигал концепцию космических телескопов в 1940-х годах. [13] В 1946 году Спитцер написал отчет для корпорации RAND, описывающий преимущества внеземной обсерватории и то, как ее можно реализовать с помощью имеющихся или будущих технологий. [14] [15] Его цитировали за его новаторский вклад в ракетную технику и астрономию , а также за «его видение и лидерство в формулировании преимуществ и выгод, которые могут быть реализованы в рамках программы космического телескопа». [13]

США 776 миллионов долларов [16] «Спитцер» был запущен 25 августа 2003 года в 05:35:39 UTC с мыса Канаверал SLC-17B на борту ракеты Delta II 7920H. [3] Он был выведен на гелиоцентрическую (в отличие от геоцентрической ) орбиту, отклоняющуюся от орбиты Земли со скоростью примерно 0,1 астрономической единицы в год ( орбита, тянущаяся за Землей). [1] ).

Главное зеркало имеет диаметр 85 сантиметров (33 дюйма). f / 12 , изготовленный из бериллия и охлажденный до 5,5 К (-268 ° C; -450 ° F). Спутник от 5,2 до 38 микрометров содержит три инструмента, которые позволили ему выполнять астрономические изображения и фотометрию от 3,6 до 160 микрометров, спектроскопию и спектрофотометрию от 55 до 95 микрометров. [8]

История [ править ]

К началу 1970-х годов астрономы начали рассматривать возможность размещения инфракрасного телескопа над затмевающим эффектом земной атмосферы.В 1979 году в отчете Национального исследовательского совета Национальной академии наук » «Стратегия космической астрономии и астрофизики на 1980-е годы была указана установка инфракрасного телескопа «Шаттл» (SIRTF). [17] как «один из двух основных астрофизических объектов, [которые будут разработаны] для Spacelab », платформы для шаттлов. Предвосхищая основные результаты будущего спутника «Эксплорер» и миссии «Шаттл», в отчете также отдается предпочтение «изучению и разработке… длительных космических полетов инфракрасных телескопов, охлажденных до криогенных температур». [18] ."

Запуск в январе 1983 года инфракрасного астрономического спутника , совместно разработанного Соединенными Штатами, Нидерландами и Соединенным Королевством, для проведения первого инфракрасного обзора неба, разжег аппетиты ученых во всем мире к последующим космическим миссиям, использующим быстрое усовершенствование технологии инфракрасных детекторов.

Ранее инфракрасные наблюдения проводились как космическими, так и наземными обсерваториями . Наземные обсерватории имеют тот недостаток, что на инфракрасных длинах волн или частотах Земли, как атмосфера так и сам телескоп будут ярко излучать (светиться). Кроме того, атмосфера непрозрачна в большинстве инфракрасных волн. Это требует длительного времени экспозиции и значительно снижает способность обнаруживать слабые объекты. Это можно сравнить с попыткой наблюдать за звездами в оптику в полдень с помощью телескопа, построенного из лампочек. Предыдущие космические обсерватории (такие как IRAS , инфракрасный астрономический спутник, и ISO , инфракрасная космическая обсерватория) были запущены в 1980-х и 1990-х годах, и с тех пор были достигнуты большие успехи в астрономических технологиях.

SIRTF в чистой комнате Космического центра Кеннеди.
Запуск SIRTF в 2003 году на борту 300-й ракеты «Дельта».

Большинство ранних концепций предполагали повторяющиеся полеты на борту космического корабля «Шаттл» НАСА. Этот подход был разработан в эпоху, когда предполагалось, что программа «Шаттл» будет поддерживать еженедельные полеты продолжительностью до 30 дней. В предложении НАСА от мая 1983 года SIRTF описывалась как миссия, прикрепленная к шаттлу, с развивающейся полезной нагрузкой для научных приборов. Ожидалось несколько полетов с вероятным переходом на более расширенный режим работы, возможно, в связи с будущей космической платформой или космической станцией. SIRTF будет представлять собой многопользовательскую установку с криогенным охлаждением диаметром 1 метр, состоящую из телескопа и связанных с ним инструментов в фокальной плоскости. Он будет запущен на космическом корабле "Шаттл" и останется прикрепленным к нему в качестве полезной нагрузки космической лаборатории во время астрономических наблюдений, после чего его вернут на Землю для ремонта перед повторным полетом. Ожидалось, что первый полет состоится примерно в 1990 году, а последующие полеты начнутся примерно через год. Однако полет Spacelab-2 на борту STS-51-F показал, что среда «Шаттла» плохо подходит для бортового инфракрасного телескопа из-за загрязнения относительно «грязным» вакуумом, связанным с орбитальными аппаратами. К сентябрю 1983 года НАСА рассматривало «возможность длительной [бесплатной] миссии SIRTF». [19] [20]

«Спитцер» — единственная из Великих обсерваторий, запущенная не с помощью космического корабля «Шаттл» , как предполагалось изначально. [ нужна ссылка ] . Однако после катастрофы «Челленджера» в 1986 году разгонный блок « Шаттл -Кентавр» , который должен был бы вывести его на конечную орбиту, был заброшен. В 1990-е годы миссия претерпела ряд изменений, в первую очередь по соображениям бюджета. В результате получилась гораздо меньшая, но все же полностью боеспособная миссия, в которой можно было использовать меньшую одноразовую ракету-носитель Delta II. [21]

Анимация космического телескопа Спитцер
Вокруг Земли
Вокруг Солнца - рамка, вращающаяся вместе с Землей.
  Космический телескоп Спитцер   ·   Земля   ·   Солнце

Одним из наиболее важных достижений этой модернизации стала орбита, сближающаяся с Землей . [1] Криогенные спутники, которым требуются температуры жидкого гелия (LHe, T ≈ 4 К) на околоземной орбите, обычно подвергаются большой тепловой нагрузке со стороны Земли и, следовательно, требуют большого количества теплоносителя LHe, который затем имеет тенденцию доминировать в общей массе полезной нагрузки и ограничивает жизнь миссии. Размещение спутника на солнечной орбите вдали от Земли позволило использовать инновационное пассивное охлаждение. Солнцезащитный экран защищал остальную часть космического корабля от солнечного тепла, дальняя сторона космического корабля была окрашена в черный цвет для усиления пассивного излучения тепла, а шина космического корабля была термически изолирована от телескопа. Все эти конструктивные решения в совокупности резко уменьшили общую массу необходимого гелия, в результате чего общая полезная нагрузка стала меньше и легче, что привело к значительной экономии средств, но с зеркалом того же диаметра, что и первоначально спроектированный. Эта орбита также упрощала наведение телескопа, но для связи требовалась сеть дальнего космоса НАСА . [ нужна ссылка ]

Основной комплект приборов (телескоп и криогенная камера) был разработан компанией Ball Aerospace & Technologies в Боулдере, штат Колорадо . Отдельные инструменты были разработаны совместно промышленными, академическими и государственными учреждениями. Руководителями выступили Корнеллский университет , Университет Аризоны , Смитсоновская астрофизическая обсерватория , компания Ball Aerospace и Центр космических полетов Годдарда . Более коротковолновые инфракрасные детекторы были разработаны компанией Raytheon в Голете, Калифорния . Компания Raytheon использовала антимонид индия и детектор из легированного кремния при создании инфракрасных детекторов. Эти детекторы в 100 раз более чувствительны, чем те, которые были доступны в начале проекта в 1980-х годах. [22] Детекторы дальнего инфракрасного диапазона (70–160 микрометров) были разработаны совместно Университетом Аризоны и Национальной лабораторией Лоуренса Беркли с использованием галлием , легированного германия . Космический корабль был построен компанией Lockheed Martin . Миссия управлялась и управлялась Лабораторией реактивного движения и Научным центром Спитцера . [23] расположен в IPAC в кампусе Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния. [ нужна ссылка ]

Схематический вид Спитцера:
А Оптика : 1 — вторичное зеркало; 3 – главное зеркало; 2 – внешняя оболочка;
Б Криостат : 4 – приборы; 10 – баллон с гелием;
C Сервисный модуль : 5 – щиток сервисного модуля; 6 – звездный трекер; 7 – аккумуляторы; 8 – антенна с высоким коэффициентом усиления; 9 – азотный бак;
Д Солнечные панели

Запуск и ввод в эксплуатацию [ править ]

Теплая миссия и конец миссии [ править ]

15 мая 2009 года у «Спитцера» закончился жидкий гелиевый теплоноситель, что остановило наблюдения в дальнем ИК-диапазоне. Оставался в эксплуатации только прибор IRAC, и только в двух более коротких диапазонах длин волн (3,6 мкм и 4,5 мкм). Равновесная температура телескопа тогда составляла около 30 К (-243 ° C; -406 ° F), и IRAC продолжал создавать ценные изображения на этих длинах волн в рамках «Теплой миссии Спитцера». [24]

В конце миссии, примерно в 2016 году, расстояние «Спитцера» до Земли и форма его орбиты означали, что космическому кораблю пришлось наклониться под крайним углом, чтобы направить свою антенну на Землю. [25] Солнечные панели не были полностью освещены под этим углом, и это ограничило время связи до 2,5 часов из-за разрядки батареи. [26] Телескоп выведен из эксплуатации 30 января 2020 года. [5] когда НАСА отправило на телескоп сигнал об отключении от Комплекса дальней космической связи Голдстоуна (GDSCC), предписывающий телескопу перейти в безопасный режим. [27] Получив подтверждение об успешном выполнении команды, руководитель проекта «Спитцер» Джозеф Хант официально заявил, что миссия завершена. [28]

Инструменты [ править ]

Сборка криогенного телескопа (CTA)

«Спитцер» несет на борту три прибора: [29] [30] [31] [32]

Инфракрасная матричная камера (IRAC)
Инфракрасная камера, работающая одновременно на четырех длинах волн (3,6 мкм, 4,5 мкм, 5,8 мкм и 8 мкм). В каждом модуле использовался детектор размером 256×256 пикселей: в коротковолновой паре использовалась технология антимонида индия , в длинноволновой паре использовалась технология зонной проводимости кремния, легированного мышьяком . [33] Главным исследователем был Джованни Фацио из Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт ; Летное оборудование было создано НАСА Центром космических полетов имени Годдарда .
Инфракрасный спектрограф (ИКС)
Инфракрасный спектрометр с четырьмя субмодулями, работающими на длинах волн 5,3–14 мкм (низкое разрешение), 10–19,5 мкм (высокое разрешение), 14–40 мкм (низкое разрешение) и 19–37 мкм (высокое разрешение). В каждом модуле использовался детектор размером 128 × 128 пикселей: в коротковолновой паре использовалась технология блокировки полос примесей в кремнии, легированном мышьяком, в длинноволновой паре использовалась технология блокировки полос примесей в кремнии, легированном сурьмой. [34] Главным исследователем был Джеймс Р. Хоук из Корнелльского университета ; Летное оборудование было построено компанией Ball Aerospace .
Многодиапазонный фотометр для Спитцера (MIPS)
Три матрицы детекторов в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне (128 × 128 пикселей при 24 мкм , 32 × 32 пикселя при 70 мкм, 2 × 20 пикселей при 160 мкм). Детектор 24 мкм идентичен одному из коротковолновых модулей IRS. В детекторе 70 мкм использовалась технология легированного галлием германия, а в детекторе 160 мкм также использовался легированный галлием германий, но с добавлением механического напряжения к каждому пикселю, чтобы уменьшить запрещенную зону и повысить чувствительность к этой длинноволновой области. [35] Главным исследователем был Джордж Х. Рике из Университета Аризоны ; Летное оборудование было построено компанией Ball Aerospace .

Во всех трех приборах для охлаждения датчиков использовался жидкий гелий. Когда гелий был исчерпан, в «теплой миссии» использовались только две более короткие волны IRAC.

Henize 206, просмотр с помощью разных инструментов в марте 2004 года. Отдельные изображения IRAC и MIPS справа.

Результаты [ править ]

Хотя некоторое время на телескопе было зарезервировано для участвующих учреждений и важнейших проектов, астрономы всего мира также имели возможность подавать предложения по времени наблюдений. Перед запуском поступило предложение провести масштабные и последовательные исследования с использованием «Спитцера». Если телескоп выйдет из строя раньше и/или очень быстро закончится криоген, эти так называемые проекты наследия обеспечат быстрое получение наилучших научных данных в первые месяцы миссии. В соответствии с требованием, связанным с финансированием, которое получали эти команды наследия, команды должны были доставлять продукты данных высокого уровня обратно в Научный центр Спитцера (и в Инфракрасный научный архив НАСА/IPAC ) для использования сообществом, что снова обеспечивало быстрый научный возврат. миссии. Международное научное сообщество быстро осознало ценность предоставления продуктов для использования другими, и хотя проекты Legacy больше не были явно запрошены в последующих конкурсах заявок, команды продолжали поставлять продукты сообществу. Позже Научный центр Спитцера восстановил проекты под названием «Наследие» (а позже и проекты «Исследовательская наука») в ответ на эти усилия сообщества. [36]

Важными целями были формирующиеся звезды ( молодые звездные объекты или YSO), планеты и другие галактики. Изображения находятся в свободном доступе для образовательных и журналистских целей. [37] [38]

Регионы Цефея C и B. – Космический телескоп «Спитцер» (30 мая 2019 г.).
, сделанное «Спитцером» Первое световое изображение IC 1396 .

Первые опубликованные изображения со «Спитцера» были призваны продемонстрировать возможности телескопа и показали светящуюся звездную детскую, большую вращающуюся пыльную галактику , диск планетообразующих обломков и органический материал в далекой Вселенной. С тех пор во многих ежемесячных пресс-релизах подчеркивались возможности Спитцера , а также изображения НАСА и ЕКА для космического телескопа Хаббл .

Одним из наиболее примечательных наблюдений является то, что в 2005 году «Спитцер» стал одним из первых телескопов, непосредственно уловивших свет экзопланет , а именно «горячих юпитеров» HD 209458 b и TrES-1b , хотя он и не преобразовывал этот свет в реальные изображения. [39] Это был один из первых случаев, когда свет от экзопланет был обнаружен напрямую; более ранние наблюдения были сделаны косвенно, делая выводы на основе поведения звезд, вокруг которых вращались планеты. В апреле 2005 года телескоп также обнаружил, что у Коэн-кухи Тау/4 есть планетарный диск, который был значительно моложе и содержал меньшую массу, чем предполагалось ранее, что привело к новому пониманию того, как формируются планеты.

: Туманность Улитка синий цвет показывает инфракрасный свет от 3,6 до 4,5 микрометров, зеленый — от 5,8 до 8 микрометров, а красный — инфракрасный свет от 24 микрометров.

В 2004 году сообщалось, что Спитцер заметил слабо светящееся тело, которое, возможно, является самой молодой звездой, которую когда-либо видели. Телескоп был наведен на газопылевое ядро, известное как L1014 , которое ранее казалось совершенно темным наземным обсерваториям и ISO ( инфракрасной космической обсерватории ), предшественнику Спитцера. Передовые технологии «Спитцера» выявили ярко-красную горячую точку в центре L1014.

Ученые из Техасского университета в Остине , открывшие объект, считают, что горячая точка является примером раннего развития звезды, когда молодая звезда собирает газ и пыль из облака вокруг нее. Ранние предположения о горячей точке заключались в том, что это мог быть слабый свет другого ядра, которое находится в 10 раз дальше от Земли, но на том же луче зрения, что и L1014. Последующие наблюдения наземных обсерваторий ближнего инфракрасного диапазона обнаружили слабое веерообразное свечение в том же месте, что и объект, обнаруженный Спитцером. Это свечение слишком слабое, чтобы исходить от более удаленного ядра, что позволяет сделать вывод, что объект находится внутри L1014. (Янг и др. , 2004 г.)

В 2005 году астрономы из Висконсинского университета в Мэдисоне и Уайтуотере на основе 400 часов наблюдений на космическом телескопе Спитцер определили, что галактика Млечный Путь имеет более прочную стержневую структуру поперек своего ядра, чем считалось ранее.

Искусственное цветное изображение туманности Двойная спираль , предположительно созданной в центре галактики за счет магнитного скручивания, в 1000 раз превышающего солнечное.

Также в 2005 году астрономы Александр Кашлинский и Джон Мэзер НАСА из Центра космических полетов имени Годдарда сообщили, что на одном из самых ранних изображений, сделанных Спитцером , возможно, был запечатлен свет первых звезд во Вселенной. Изображение квазара в созвездии , Дракона предназначенное только для помощи в калибровке телескопа, содержало инфракрасное свечение после того, как свет известных объектов был удален. Кашлинский и Мазер убеждены, что многочисленные пятна в этом свечении — это свет звезд, образовавшихся еще через 100 миллионов лет после Большого взрыва и смещённых в красную сторону в результате космического расширения . [40]

В марте 2006 года астрономы сообщили о туманности длиной 80 световых лет (25 пк ) недалеко от центра Галактики Млечный Путь, туманности Двойная спираль , которая, как следует из названия, закручена в форму двойной спирали. Считается, что это является свидетельством существования массивных магнитных полей, генерируемых газовым диском, вращающимся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики, на расстоянии 300 световых лет (92 пк) от туманности и 25 000 световых лет (7700 пк) от Земли. Эта туманность была открыта Спитцером и опубликована в журнале Nature 16 марта 2006 года.

В мае 2007 года астрономы успешно нанесли на карту температуру атмосферы HD 189733 b , получив таким образом первую карту внесолнечной планеты.

Начиная с сентября 2006 года телескоп участвовал в серии исследований под названием « Обзор пояса Гулда» , наблюдая за регионом пояса Гулда на нескольких длинах волн. Первая серия наблюдений космического телескопа Спитцер была завершена с 21 по 27 сентября 2006 года. В результате этих наблюдений группа астрономов под руководством доктора Роберта Гутермута из Центра астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт сообщили об открытии Южной Змеи , скопления из 50 молодых звезд в созвездии Змеи .

Галактика Андромеды , полученная MIPS на расстоянии 24 микрометра.

Ученые давно задавались вопросом, как крошечные силикатные кристаллы, для формирования которых необходимы высокие температуры, попали в замороженные кометы, рожденные в очень холодной среде внешних границ Солнечной системы. Кристаллы изначально представляли собой некристаллизованные аморфные силикатные частицы, часть смеси газа и пыли, из которой развилась Солнечная система. Эта загадка еще больше усугубилась после результатов миссии по возвращению образцов Stardust , которая захватила частицы кометы Wild 2 . Было обнаружено, что многие частицы звездной пыли образовались при температурах, превышающих 1000 К.

В мае 2009 года исследователи «Спитцера» из Германии, Венгрии и Нидерландов обнаружили, что аморфный силикат, по-видимому, превратился в кристаллическую форму в результате вспышки звезды. Они обнаружили инфракрасную сигнатуру кристаллов силиката форстерита на пылевом и газовом диске, окружающем звезду EX Lupi во время одной из ее частых вспышек или вспышек, замеченных Спитцером в апреле 2008 года. Этих кристаллов не было на спитцеровском снимке. предыдущем наблюдения за диском звезды в один из периодов ее затишья. Эти кристаллы, по-видимому, образовались в результате радиационного нагрева пыли в пределах 0,5 а.е. от EX Lupi. [41] [42]

В августе 2009 года телескоп обнаружил свидетельства высокоскоростного столкновения двух растущих планет, вращающихся вокруг молодой звезды. [43]

В октябре 2009 года астрономы Энн Дж. Вербиссер, Майкл Ф. Скрутски и Дуглас П. Гамильтон опубликовали данные о « кольце Фебы » Сатурна , которое было обнаружено с помощью телескопа; кольцо представляет собой огромный, тонкий диск материала, простирающийся от 128 до 207 раз больше радиуса Сатурна. [44]

Опросы GLIMPSE и MIPSGAL [ править ]

GLIMPSE, экстраординарное инфракрасное исследование средней плоскости Галактического наследия , представляло собой серию исследований, охватывающих 360 ° внутренней области галактики Млечный Путь, что обеспечило первое крупномасштабное картографирование галактики. [45] [46] Он состоит из более чем 2 миллионов снимков, сделанных на четырех разных длинах волн с помощью инфракрасной камеры. [47] Снимки были сделаны в течение 10-летнего периода, начиная с 2003 года, когда был запущен «Спитцер». [48]

MIPSGAL, аналогичный обзор, дополняющий GLIMPSE, охватывает 248° галактического диска. [49] с использованием каналов 24 и 70 мкм прибора MIPS. [50]

ученые представили самый большой и самый подробный инфракрасный портрет Млечного Пути , созданный путем сшивания более 800 000 снимков. 3 июня 2008 года на 212-м собрании Американского астрономического общества в Сент-Луисе , штат Миссури , [51] [52] Это составное обследование теперь можно просмотреть с помощью программы GLIMPSE/MIPSGAL Viewer. [53]

2010-е [ править ]

Стрелка указывает на эмбриональную звезду HOPS-68, где, по мнению ученых, кристаллы форстерита падают на центральный пылевой диск.

Наблюдения «Спитцера», о которых было объявлено в мае 2011 года, показывают, что крошечные кристаллы форстерита могут падать дождем на протозвезду HOPS-68. Открытие кристаллов форстерита во внешнем коллапсирующем облаке протозвезды удивительно, поскольку кристаллы образуются при высоких температурах, подобных лаве, однако они обнаружены в молекулярном облаке, где температура составляет около -170 ° C (103 К; -274). °Ф). Это заставило команду астрономов предположить, что биполярный поток из молодой звезды может переносить кристаллы форстерита от поверхности звезды к холодному внешнему облаку. [54] [55]

В январе 2012 года сообщалось, что дальнейший анализ наблюдений EX Lupi со спутника Спитцер можно понять, если кристаллическая пыль форстерита удалялась от протозвезды с поразительной средней скоростью 38 километров в секунду (24 мили/с). Казалось бы, такие высокие скорости могут возникнуть только в том случае, если пылинки были выброшены биполярным потоком вблизи звезды. [56] Такие наблюдения согласуются с астрофизической теорией, разработанной в начале 1990-х годов, в которой предполагалось, что биполярные истечения садят или трансформируют диски газа и пыли, окружающие протозвезды, путем постоянного выброса переработанного, сильно нагретого материала из внутреннего диска, прилегающего к протозвездам. протозвезда, в области аккреционного диска, расположенные дальше от протозвезды. [57]

В апреле 2015 года сообщалось, что Спитцер и эксперимент по оптическому гравитационному линзированию совместно открыли одну из самых далеких планет, когда-либо идентифицированных: газовый гигант на расстоянии около 13 000 световых лет (4000 пк) от Земли. [58]

Иллюстрация коричневого карлика в сочетании с графиком кривых блеска из OGLE-2015-BLG-1319 : наземные данные (серый), Swift (синий) и Spitzer (красный).

В июне и июле 2015 года коричневый карлик OGLE-2015-BLG-1319 был обнаружен с использованием метода обнаружения гравитационного микролинзирования в результате совместных усилий Свифта , Спитцера и наземного эксперимента по оптическому гравитационному линзированию . Это был первый случай, когда два космических телескопа обнаружили наблюдал то же самое событие микролинзирования. Этот метод стал возможен из-за большого расстояния между двумя космическими кораблями: Свифт находится на низкой околоземной орбите, а Спитцер находится на расстоянии более одной астрономической единицы на гелиоцентрической орбите, ведущей за Землей. [1] Это разделение обеспечило существенно разные точки зрения на коричневого карлика, что позволило наложить ограничения на некоторые физические характеристики объекта. [59]

В марте 2016 года сообщалось, что Спитцер и Хаббл использовались для открытия самой далекой из известных галактик, GN-z11 . Этот объект видели таким, каким он был 13,4 миллиарда лет назад. [60] [25]

Спитцер За гранью [ править ]

1 октября 2016 года «Спитцер» начал 13-й цикл наблюдений. на 2 + 1 года Расширенная миссия под названием Beyond . Одной из целей этой расширенной миссии было помочь подготовиться к использованию космического телескопа Джеймса Уэбба , также инфракрасного телескопа, путем определения кандидатов для более детальных наблюдений. [25]

Еще одним аспектом миссии Beyond были инженерные проблемы эксплуатации Спитцера на его прогрессирующей орбитальной фазе. По мере того как космический корабль удалялся от Земли по той же орбитальной траектории от Солнца, его антенна должна была быть направлена ​​под все более большими углами для связи с наземными станциями; это изменение угла приводило к все большему и большему солнечному нагреву автомобиля, в то время как его солнечные панели получали меньше солнечного света. [25]

Охотник за планетами [ править ]

Впечатление художника о системе TRAPPIST-1.

«Спитцер» также был занят изучением экзопланет благодаря творческой настройке своего оборудования. Это включало удвоение его стабильности за счет изменения цикла нагрева, поиска нового применения для «пиковой» камеры и анализа датчика на субпиксельном уровне. Хотя во время «теплой» миссии пассивная система охлаждения космического корабля поддерживала температуру датчиков 29 К (-244 ° C; -407 ° F). [61] Для проведения этих наблюдений Спитцер использовал методы транзитной фотометрии и гравитационного микролинзирования . [25] По словам представителя НАСА Шона Кэри: «Мы даже не рассматривали возможность использования «Спитцера» для изучения экзопланет, когда он был запущен… Тогда это казалось бы нелепым, но теперь это важная часть того, что делает «Спитцер». [25]

Примеры экзопланет, обнаруженных с помощью Спитцера, включают HD 219134 b в 2015 году, которая, как было показано, представляет собой каменистую планету примерно в 1,5 раза больше Земли, обращающуюся по трехдневной орбите вокруг своей звезды; [62] и безымянная планета, обнаруженная с помощью микролинзирования, расположенная примерно в 13 000 световых лет (4 000 пк) от Земли. [63]

В сентябре – октябре 2016 года «Спитцер» был использован для открытия пяти из семи известных планет вокруг звезды TRAPPIST-1 , все из которых примерно размером с Землю и, вероятно, скалистые. [64] [65] Три из обнаруженных планет расположены в зоне обитаемости , а значит, способны поддерживать жидкую воду при достаточных параметрах. [66] Используя метод транзита , Спитцер помог измерить размеры семи планет и оценить массу и плотность шести внутренних. Дальнейшие наблюдения помогут определить, есть ли жидкая вода на какой-либо из планет. [64]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я «О Спитцере: краткие факты» . Лаборатория реактивного движения . 2008. Архивировано из оригинала 3 октября 2023 года . Проверено 22 апреля 2007 г.
  2. ^ «Сборка солнечных батарей» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 28 сентября 2023 года.
  3. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Харвуд, Уильям (25 августа 2003 г.). «300-я ракета «Дельта» открывает новое окно во Вселенную» . «Космический полет сейчас» для CBS News . Архивировано из оригинала 21 марта 2023 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
  4. ^ «Космический телескоп Спитцер: информация о запуске/орбите» . Национальный центр данных космических исследований . 2003-038А. Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 года . Проверено 26 апреля 2015 г.
  5. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Завершившаяся в 2020 году миссия НАСА «Инфракрасный Спитцер» оставит пробел в астрономии. Джонатан О'Каллаган. Научный американец . 4 июня 2019 г.
  6. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и «Веб-интерфейс ГОРИЗОНТЫ» . Лаборатория реактивного движения . Проверено 16 марта 2017 г.
  7. ^ «О Спитцере: Телескоп Спитцера» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 3 октября 2023 года . Проверено 22 апреля 2007 г.
  8. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ван Дайк, Шайлер; Вернер, Майкл; Зильберманн, Нэнси (март 2013 г.) [2010]. «3.2: Описание обсерватории» . Справочник по телескопу Спитцер . Инфракрасный научный архив . Архивировано из оригинала 10 апреля 2023 года . Проверено 18 октября 2015 г.
  9. ^ Манн, Адам (30 января 2020 г.). «Космический телескоп НАСА Спитцер завершает 16-летнюю миссию открытий» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 2 августа 2023 года . Проверено 4 февраля 2020 г.
  10. ^ Клавин, Уитни (15 мая 2009 г.). «Спитцер НАСА начинает теплую миссию» (пресс-релиз). Пасадена, Калифорния: Лаборатория реактивного движения . ssc2009-12, jpl2009-086. Архивировано из оригинала 3 января 2024 года . Проверено 26 апреля 2015 г.
  11. ^ Стауффер, Джон Р.; Мэннингс, Винсент; Левин, Дебора; Чари, Ранга Рам; Уилсон, Джиллиан; Лейси, Марк; Гриллмайр, Карл; Кэри, Шон; Столовый, Сьюзен (август 2007 г.). Научные перспективы теплой миссии Спитцера (PDF) . Семинар теплой миссии Спитцера. Материалы конференции AIP . Том. 943. Американский институт физики . стр. 43–66. Бибкод : 2007AIPC..943...43S . дои : 10.1063/1.2806787 . Архивировано (PDF) из оригинала 27 декабря 2023 года.
  12. ^ «Теплая миссия Цикла-6» . Научный центр Спитцер . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 4 июля 2010 года . Проверено 16 сентября 2009 г.
  13. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Эпплуайт, Дениз (11 марта 2004 г.). «Лайман Спитцер-младший» . Лаборатория реактивного движения и Принстонский университет . Архивировано из оригинала 21 января 2024 года . Проверено 6 января 2009 г.
  14. ^ Кэролин Коллинз Петерсен; Джон К. Брандт (1998). Видение Хаббла: дальнейшие приключения с космическим телескопом Хаббл . Архив Кубка. п. 193 . ISBN  978-0-521-59291-8 .
  15. ^ Циммерман, Роберт (2008). Вселенная в зеркале: сага о телескопе Хаббл и мечтателях, построивших его . Издательство Принстонского университета. п. 10 . ISBN  978-0-691-13297-6 .
  16. ^ «Быстрые факты о космическом телескопе Спитцер» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 14 февраля 2024 года . Проверено 21 августа 2020 г.
  17. ^ «Стратегия и рекомендации» . Стратегия космической астрономии и астрофизики на 1980-е годы (Отчет). академий Пресса национальных . 1979. с. 19. дои : 10.17226/19837 . ISBN  978-0-309-33285-9 .
  18. ^ Астрономия и астрофизика 1980-х годов, Том 1: Отчет Комитета астрономических исследований) . академий Пресса национальных . 1982. с. 54. дои : 10.17226/549 . hdl : 2060/19830018496 . ISBN  978-0-309-03249-0 .
  19. ^ Ватанабэ, Сьюзен (22 ноября 2007 г.). «Изучение Вселенной в инфракрасном диапазоне» . НАСА . Архивировано из оригинала 7 июля 2019 года . Проверено 8 декабря 2007 г.
  20. ^ Квок, Джонни (1 октября 2006 г.). «В поисках пути: история космического телескопа Спитцер» . Журнал НАСА ASK . № 25. НАСА . Архивировано из оригинала 25 сентября 2022 года . Проверено 9 декабря 2007 г.
  21. ^ Рике, Джордж (2006). Последняя из великих обсерваторий: Спитцер и эпоха «Быстрее, лучше, дешевле» в НАСА . Издательство Университета Аризоны. п. [1] . ISBN  0-8165-2558-7 .
  22. ^ Копец, Джанет, изд. (8 января 2004 г.). «Технология Raytheon позволяет получать превосходные космические снимки с космического телескопа Спитцер» (пресс-релиз). Рэйтеон . Архивировано из оригинала 9 августа 2018 года.
  23. ^ Домашняя страница Научного центра Спитцера -- Общественная информация .
  24. ^ Клавин, Уитни Б.; Харрингтон, доктор юридических наук (5 августа 2009 г.). «Спитцер НАСА видит космос «теплыми» инфракрасными глазами» (пресс-релиз). НАСА . 2009-116. Архивировано из оригинала 26 марта 2023 года . Проверено 30 января 2016 г.
  25. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Ландау, Элизабет (25 августа 2016 г.). «Космический телескоп Спитцер начинает фазу «за гранью»» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 2016-221. Архивировано из оригинала 20 февраля 2024 года . Проверено 9 декабря 2016 г.
  26. ^ Кофилд, Калла, изд. (13 июня 2019 г.). «Как Спитцер НАСА так долго оставался в живых» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . сск2019-10. Архивировано из оригинала 1 февраля 2024 года.
  27. ^ Оберхаус, Даниэль (29 января 2020 г.). «RIP Spitzer, самый холодный тепловой телескоп в Солнечной системе» . Проводной . Архивировано из оригинала 24 июля 2023 года . Проверено 29 января 2020 г.
  28. ^ Хауталуома, Грей; Ландау, Элизабет; Кофилд, Калла, ред. (30 января 2020 г.). «Космический телескоп НАСА Спитцер завершает миссию астрономических открытий» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . сск2020-08. Архивировано из оригинала 1 февраля 2024 года . Проверено 10 февраля 2020 г.
  29. ^ «Страница общей информации об обсерватории SSC» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 6 февраля 2010 года . Проверено 4 октября 2009 г.
  30. ^ «Обзор обсерватории SSC» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 10 октября 2009 года . Проверено 4 октября 2009 г.
  31. Домашняя страница SSC ​​Science Information , 4 октября 2009 г.
  32. ^ «Руководство наблюдателя Spitzer — справочник по технической информации о приборах, версия 8» . Архивировано из оригинала 11 октября 2009 года . Проверено 15 августа 2008 г.
  33. ^ «Информационная страница для научных пользователей SSC IRAC (камера среднего ИК-диапазона)» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 1 ноября 2009 года . Проверено 4 октября 2009 г.
  34. ^ «Информационная страница научных пользователей SSC IRS (спектрометр)» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 3 августа 2009 года . Проверено 4 октября 2009 г.
  35. ^ «Информационная страница для пользователей научных фотометров и спектрометров SSC MIPS (длинноволновые 24, 70 и 160 мкм)» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 8 ноября 2009 года.
  36. ^ «Документация и инструменты Spitzer: устаревшие программы» . Инфракрасный научный архив НАСА/IPAC . НАСА . Архивировано из оригинала 10 декабря 2023 года . Проверено 26 августа 2020 г.
  37. ^ «Политика использования изображений IPAC» . НАСА ИПАК. Архивировано из оригинала 1 февраля 2024 года . Проверено 26 августа 2020 г.
  38. ^ «Изображения космического телескопа Спитцер» . Астропикс . Проверено 26 августа 2020 г.
  39. ^ Пресс-релиз: Спитцер НАСА знаменует начало новой эры планетарной науки .
  40. Инфракрасное свечение первых обнаруженных звезд: Scientific American. Архивировано 10 октября 2007 г. в Wayback Machine .
  41. ^ Клавин, Уитни (ред.). «Спитцер ловит звезду, готовящую кристаллы кометы» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 2009-083. Архивировано из оригинала 7 января 2024 года.
  42. ^ Авраам, П.; и др. (14 мая 2009 г.). «Эпизодическое образование кометного материала при вспышке молодой звезды типа Солнца». Природа . 459 (7244): 224–226. arXiv : 0906.3161 . Бибкод : 2009Natur.459..224A . дои : 10.1038/nature08004 . ПМИД   19444209 . S2CID   4426934 .
  43. ^ «Обнаружены следы столкновения планет» . Новости Би-би-си . 11 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 10 декабря 2023 г.
  44. ^ Вербиссер, Энн; Михаил Скрутски; Дуглас Гамильтон (7 октября 2009 г.). «Самое большое кольцо Сатурна». Природа . 461 (7267): 1098–100. Бибкод : 2009Natur.461.1098V . дои : 10.1038/nature08515 . ПМИД   19812546 . S2CID   4349726 .
  45. ^ «Телескоп Спитцер НАСА позволяет нам увидеть галактику на 360 градусов» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 20 марта 2014 г. ssc2014-02. Архивировано из оригинала 28 сентября 2023 года.
  46. ^ Кофилд, Калла, изд. (25 августа 2020 г.). «Где рождаются звезды? Спитцер НАСА обнаружил горячую точку» (пресс-релиз). НАСА и Лаборатория реактивного движения . сск2020-14. Архивировано из оригинала 26 февраля 2024 года . Проверено 31 августа 2020 г.
  47. ^ Выдающееся инфракрасное исследование средней плоскости Галактического наследия. Архивировано 8 мая 2021 года в Wayback Machine , факультет астрономии Университета Висконсина в Мэдисоне.
  48. ^ «ВЗГЛЯД на Галактику со всех сторон» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 20 марта 2014 г. ssc2014-02a. Архивировано из оригинала 26 декабря 2023 года . Проверено 26 августа 2020 г.
  49. ^ «24- и 70-микронное исследование внутреннего галактического диска с помощью Атласа сбора данных MIPS (MIPSGAL)» . Инфракрасный научный архив НАСА/IPAC (IRSA) . Проверено 26 августа 2020 г.
  50. ^ Вернер, Майкл; Эйзенхардт, Питер (2019). Еще больше вещей на небесах: как инфракрасная астрономия расширяет наше представление о Вселенной . Издательство Принстонского университета. п. 101. ИСБН  978-0-691-17554-6 .
  51. ^ Клавин, Уитни, изд. (3 июня 2008 г.). «Спитцер запечатлел взросление звезд в нашей галактике» . www.spitzer.caltech.edu (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . ssc2008-11, jpl2008-095. Архивировано из оригинала 28 сентября 2023 года.
  52. ^ «Обнародованные изображения и видео мозаики Млечного Пути» . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 11 мая 2014 г.
  53. ^ "Случайно заметить" . www.alienearths.org .
  54. ^ Клавин, Уитни; Перротто, Трент, ред. (26 мая 2011 г.). «Спитцер видит кристаллический дождь во внешних облаках молодой звезды» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 2011-161. Архивировано из оригинала 25 февраля 2024 года.
  55. ^ Потит, Чарльз А.; Мегит, С. Томас; Уотсон, Дэн М.; Кальвет, Нурия; Ремминг, Ян С.; МакКлюр, Мелисса К.; Сарджент, Бенджамин А.; Фишер, Уильям Дж.; Фурлан, Элиза; Аллен, Лори Э .; Бьоркман, Джон Э.; Хартманн, Ли; Мюзероль, Джеймс; Тобин, Джон Дж.; Али, Бабар (июнь 2011 г.). «Обнаружение кристаллических силикатов в протозвездной оболочке с помощью инфракрасного спектрографа Спитцера» (PDF) . Письма астрофизического журнала . 733 (2). Американское астрономическое общество : L32. arXiv : 1104.4498 . Бибкод : 2011ApJ...733L..32P . дои : 10.1088/2041-8205/733/2/L32 . S2CID   28545814 . Архивировано из оригинала 26 февраля 2024 года.
  56. ^ Юхас, А.; и др. (январь 2012 г.). «Вспышка EX Lup в 2008 году — силикатные кристаллы в движении». Астрофизический журнал . 744 (2): 118. arXiv : 1110.3754 . Бибкод : 2012ApJ...744..118J . дои : 10.1088/0004-637X/744/2/118 . S2CID   53550709 .
  57. ^ Лиффман, К.; Браун, М. (октябрь 1995 г.). «Движение и сортировка по размеру частиц, выброшенных из протозвездного аккреционного диска». Икар . 116 (2): 275–290. Бибкод : 1995Icar..116..275L . дои : 10.1006/icar.1995.1126 .
  58. ^ Хауэлл, Элизабет (16 апреля 2015 г.). «Новообретенная инопланетная планета — одна из самых далеких из когда-либо обнаруженных» . Space.com . Архивировано из оригинала 26 сентября 2023 года . Проверено 14 декабря 2016 г.
  59. ^ Ландау, Элизабет (10 ноября 2016 г.). «Космические телескопы НАСА обнаружили неуловимого коричневого карлика» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 18 декабря 2016 г.
  60. ^ «Команда Хаббла побила рекорд космического расстояния» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 3 марта 2016 г. Feature16-04. Архивировано из оригинала 28 сентября 2023 года . Проверено 14 декабря 2016 г.
  61. ^ Хадхази, Адам (24 сентября 2013 г.). «Как инженеры модернизировали Спитцер для исследования экзопланет» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 2013-289. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 года . Проверено 14 декабря 2016 г.
  62. ^ Чоу, Фелисия; Клавин, Уитни Б. (30 июля 2015 г.). «Спитцер НАСА подтверждает наличие ближайшей скалистой экзопланеты» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 2015-251. Архивировано из оригинала 7 апреля 2023 года . Проверено 15 декабря 2016 г.
  63. ^ Клавин, Уитни Б.; Чжоу, Фелисия (14 апреля 2015 г.). «Спитцер НАСА обнаружил планету глубоко внутри нашей галактики» (пресс-релиз). Лаборатория реактивного движения . 2015-128. Архивировано из оригинала 20 февраля 2024 года . Проверено 15 декабря 2016 г.
  64. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чоу, Фелисия; Поттер, Шон; Ландау, Элизабет (22 февраля 2017 г.). «Телескоп НАСА обнаружил крупнейшую партию планет размером с Землю и обитаемой зоны вокруг одиночной звезды» (пресс-релиз). НАСА . 17-015. Архивировано из оригинала 16 февраля 2024 года . Проверено 3 марта 2017 г.
  65. ^ Гиллон, Майкл; и др. (23 февраля 2017 г.). «Рисунок 1: Система TRAPPIST-1 глазами Спитцера» . Природа . 542 (7642): 456–460. arXiv : 1703.01424 . Бибкод : 2017Natur.542..456G . дои : 10.1038/nature21360 . ПМЦ   5330437 . ПМИД   28230125 .
  66. ^ Коппарапу, Рави Кумар (25 марта 2013 г.). «Пересмотренная оценка частоты появления планет земной группы в обитаемых зонах вокруг м-карликов Кеплера». Письма астрофизического журнала . 767 (1): Л8. arXiv : 1303.2649 . Бибкод : 2013ApJ...767L...8K . дои : 10.1088/2041-8205/767/1/L8 . S2CID   119103101 .

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f1cbec326db5886b3333d4a7b36964cb__1719173580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f1/cb/f1cbec326db5886b3333d4a7b36964cb.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Spitzer Space Telescope - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)