NASA готує SPHEREx до старту масштабної місії

Новий інфрачервоний космічний телескоп NASA SPHEREx нещодавно представив перші зображення та обіцяє здійснити революцію в нашому розумінні Всесвіту завдяки унікальній технології спектроскопії та можливості створення повної карти неба.

SPHEREx розшифровується як Спектрофотометр для вивчення історії Всесвіту, епохи реіонізації та льоду. Цей космічний телескоп представляє собою новий підхід до вивчення космосу. Його конструкція дозволяє бачити те, що недоступне людському оку.

Наукові цілі та технологічні особливості

Телескоп був обраний у 2019 році в рамках програми NASA “Дослідник середнього шару”. Місія має три основні наукові цілі. Перша – провести спектральне дослідження всього неба для вимірювання історії формування галактик. Друга – дослідити походження води та молекул у зонах формування зірок і планет. Третя – вивчити розподіл міжзоряного льоду.

SPHEREx здатний спостерігати в діапазоні довжин хвиль від 0,75 до 5,0 мікрон. Це дозволяє йому “бачити” крізь космічний пил. Такий пил зазвичай блокує видиме світло від віддалених об’єктів.

Протягом своєї дворічної місії телескоп просканує все небо чотири рази. Він використає спектроскопію для вивчення світла від сотень мільйонів небесних тіл. Цей метод дослідження дозволить отримати дані на більшій кількості довжин хвиль, ніж будь-яке попереднє повне дослідження неба.

Унікальна технологія отримання зображень

Інноваційність SPHEREx полягає в його підході до обробки інфрачервоного світла. Телескоп присвоює кожній довжині інфрачервоної хвилі колір видимого спектра. Така технологія дозволяє вченим визначати хімічний склад об’єктів або відстань до галактик.

Процес отримання зображень має кілька етапів. Спочатку світло потрапляє в телескоп і розщеплюється на два шляхи. Кожен шлях веде до ряду з трьох детекторів. Всього шість детекторів захоплюють 17 унікальних діапазонів довжин хвиль кожен.

Особливістю телескопа є використання “райдужних” фільтрів замість стандартних. Звичайні фільтри блокують усі довжини хвиль, крім одного конкретного кольору. Натомість фільтри SPHEREx мають градієнт блокування, що змінюється зверху вниз. Завдяки цьому телескоп отримує повніший спектр космічного світла.

Перші результати та перспективи місії

Інженери Лабораторії реактивного руху завершують перевірку космічного апарата. Перші отримані зображення підтверджують правильність фокусування телескопа. Це особливо важливо, оскільки фокус був встановлений перед запуском і не може коригуватися на орбіті.

“Наш космічний апарат відкрив очі на всесвіт, він працює саме так, як було задумано”, – каже Олів’є Доре, науковий співробітник проекту SPHEREx з Каліфорнійського технологічного інституту та Лабораторії реактивного руху NASA.

Особливу увагу приділили системі охолодження телескопа. Детектори та апаратне забезпечення охолоджуються до робочої температури близько -210°C. Це критично важливо, оскільки тепло перешкоджає виявленню інфрачервоного світла.

Очікується, що SPHEREx почне повноцінну наукову роботу наприкінці квітня. Астрономи з нетерпінням чекають на перші наукові дані. Місія стане значним стрибком уперед у наших спробах зрозуміти еволюцію Всесвіту.

Телескоп створить найбільш детальну тривимірну карту нашого космосу. Він збере інформацію про мільйони галактик по всьому небу. Вчені очікують, що ці дані допоможуть відповісти на фундаментальні питання про найперші моменти народження Всесвіту та походження найважливіших елементів, включаючи воду в нашій Галактиці.