NASAs Spitzer-romteleskop har nådd slutten av livet. Dens oppdrag var å studere objekter i det infrarøde, og det utmerket seg etter det siden det ble lansert i 2003. Men hvert oppdrag har slutt, og 30. januar 2020 sluttet Spitzer.
"Dens enorme innvirkning på vitenskapen vil helt sikkert vare langt etter slutten av oppdraget."
NASA assisterende administrator Thomas Zurbuchen
Tenkere har kjempet med lysets natur i veldig lang tid. Tilbake i det gamle Hellas lurte Aristoteles på lys og sa: “Essensen av lys er hvitt lys. Farger består av en blanding av letthet og mørke. ” Det var omfanget av vår forståelse av lys den gang.
Isaac Newton lurte også på lys, og sa "Lyset er sammensatt av fargede partikler." På begynnelsen av 1800-tallet ga den engelske fysikeren Thomas Young bevis på at lys oppfører seg som en bølge. Så kom Maxwell, Einstein og andre som alle tenkte dypt på lys. Det var Maxwell som regnet ut at lyset i seg selv er en elektromagnetisk bølge.
Men det var astronomen William Herschel, kjent som oppdageren av Uranus, som oppdaget infrarød stråling. Han var også banebrytende innen feltet astronomisk spektrofotometri. Herschel brukte et prisme for å dele lys, og med et termometer oppdaget han usett lys som varmet opp ting.
Etter hvert fant forskere at halvparten av lyset fra solen er infrarødt lys. Det ble klart at for å forstå kosmos rundt oss, trengte vi å forstå infrarødt lys, og hva det kan fortelle oss om gjenstandene som sender ut det.
Så infrarød astronomi ble født. Alle objekter avgir en viss grad av infrarød stråling, og i 1830-årene kom feltet infrarød astronomi i gang. Men ikke mye fremgang ble gjort med det første.
I hvert fall ikke før på begynnelsen av 1900-tallet. Det var da gjenstander i rommet ble oppdaget bare ved å observere i det infrarøde. Da tok radioastronomi fart på 1950- og 1960-tallet, og astronomene innså at det var mye å lære om universet, utenom det synlige lyset kan fortelle oss.
Infrarød astronomi er kraftig fordi den lar oss se gjennom gass og støv, på steder som kjernen i Melkeveis galaksen. Men å observere i det infrarøde er vanskelig for bakkebaserte fasiliteter. Jordens atmosfære kommer i veien. Observasjoner med infrarød bakke betyr lange eksponeringstider, og strider med varmen gitt av alt, inkludert selve teleskopet. Et orbitalt observatorium var løsningen, og to ble lansert: Infrared Astronomical Satellite (IRAS) og Infrared Space Observatory (ISO).
I 1983 lanserte Storbritannia, USA og Nederland IRAS, den infrarøde astronomiske satellitten. Det var det første infrarøde romteleskopet, og selv om det var en suksess, varte oppdraget bare 10 måneder. Infrarøde teleskoper må kjøles, en IRAS tilførsel av kjølevæske gikk tom etter 10 måneder.
IRAS var et vellykket, men kortvarig oppdrag, og astronomisamfunnet innså at uten et dedikert infrarødt observatorium, ville forsøk på å forstå universet bli hemmet. IRAS undersøkte nesten hele himmelen (96%) fire ganger. Blant andre bragder ga IRAS oss vårt første bilde av Melkeveiens kjerne.
Da lanserte ESA ISO (Infrared Space Observatory) i 1995, og det varte i tre år. En av prestasjonene var å bestemme de kjemiske komponentene i atmosfærene til noen av solsystemets planeter. Den fant også flere protoplanetære disker, blant andre prestasjoner.
Men det var behov for mer infrarød astronomi, og NASA hadde et ambisiøst prosjekt i tankene: programmet Great Observatories. Great Observatories-programmet så fire separate romteleskoper lansert mellom 1990 og 2003:
- Hubble-romteleskopet (HST) ble lansert i 1990 og observerer det meste i optisk lys og nær ultrafiolett.
- Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO) ble lansert i 1991 og observerte stort sett gammastråler, og noen røntgenstråler også. Oppdraget ble avsluttet i 2000.
- Chandra X-Ray Observatory (CXO) observerer først og fremst myke s-stråler, og oppdraget pågår.
- Spitzer-romteleskopet.
Sammen observerte de et bredt skår av det elektromagnetiske spekteret. Romteleskopene var synergistiske, og de observerte ofte de samme målene for å fange et fullstendig energisk portrett av gjenstander av interesse. (Det er ikke noe radioastronomisk romteleskop fordi radiobølger lett blir observert fra jordens overflate. Og radioteleskoper er enorme.)
Spitzer ble lansert 25. august 2003 på en Delta II-rakett fra Cape Canaveral. Den ble plassert i en heliosentrisk, jord-etterløpende bane.
De første bildene Spitzer tok var designet for å vise frem teleskopets evner, og de er fantastiske.
"Spitzer har lært oss om helt nye aspekter av kosmos og tatt oss mange skritt videre for å forstå hvordan universet fungerer, adressere spørsmål om vår opprinnelse, og om vi er alene eller ikke," sa Thomas Zurbuchen, assosiert administrator av NASAs vitenskapsmisjon Direktoratet i Washington. "Dette store observatoriet har også identifisert noen viktige og nye spørsmål og pirrende gjenstander for videre studier, og kartlagt en vei for fremtidige undersøkelser å følge. Dens enorme innvirkning på vitenskapen vil helt sikkert vare langt etter slutten av oppdraget. ”
Det er umulig å liste opp alt arbeidet som er utført av Spitzer. Men en rekke ting skiller seg ut.
Spitzer var med på å oppdage flere eksoplaneter rundt TRAPPIST-1-systemet. Etter at et team med belgiske astronomer oppdaget de tre første planetene i systemet, fulgte opp observasjoner av Spitzer og andre fasiliteter identifisert fire andre eksoplaneter. Spitzer var også vant til
Spitzer-romteleskopet var også det første teleskopet som studerte og preget atmosfærene til eksoplaneter. Spitzer innhentet de detaljerte dataene, kalt spektra, for to forskjellige gasseksoplaneter. Disse såkalte “hot Jupiters” er kalt HD 209458b og HD 189733b og er laget av gass, men går i bane rundt nærmere solene. Astronomer som jobbet med Spitzer var overraskelser over disse resultatene.
"Dette er en utrolig overraskelse," sa Spitzer-prosjektforsker Dr. Michael Werner den gang. "Vi ante ikke da vi designet Spitzer at det ville ta et så dramatisk skritt i karakterisering av eksoplaneter."
Spitzers infrarøde evner tillot den å studere utviklingen av galakser. Det viste oss også at det vi trodde var en enkelt galakse, faktisk er to galakser.
Forhåpentligvis lanserer Spitzers etterfølger, James Webb Space Telescope (JWST), snart. Spitzers oppdrag ble utvidet da JWST-lanseringen ble utsatt, men den kunne ikke forlenges på ubestemt tid. Dessverre har NASA uten infrarødt romteleskop en stund.
"Vi etterlater en kraftig vitenskapelig og teknologisk arv."
Spitzer prosjektleder Joseph Hunt
JWST vil hente hvor Spitzer slapp, men selvfølgelig er den mye kraftigere enn Spitzer. Spitzer kan ha vært den første som preget en eksoplanets atmosfære, men JWST vil ta det til neste nivå. Et av JWSTs hovedformål er å studere sammensetningen av eksoplanettatmosfære i detalj, på jakt etter livets byggesteiner.
"Alle som har jobbet med dette oppdraget skal være ekstremt stolte i dag," sa Spitzer prosjektleder Joseph Hunt. "Det er bokstavelig talt hundrevis av mennesker som bidro direkte til Spitzers suksess, og tusenvis som brukte dets vitenskapelige evner for å utforske universet. Vi etterlater oss en kraftig vitenskapelig og teknologisk arv. ”
NASA har et omfattende galleri med Spitzer-bilder på Spitzer-nettstedet. En rask omvisning på dette nettstedet vil gjøre det klart for romteleskopets bidrag til astronomi.
Mer:
- Pressemelding: NASAs Spitzer Space Telescope Ends Mission of Astronomical Discovery
- NASA / JPL: Spitzer-romteleskopet
- Space Magazine: Topp 10 virkelig kule infrarøde bilder fra Spitzer
