Спитцер – первый телескоп, который обнаружил свет от экзопланеты, или планеты за пределами нашей Солнечной системы. Он использует ультра-чувствительный инфракрасный телескоп для изучения астероидов, комет, планет и отдаленных галактик.
Космический телескоп Спитцер – четвертый и последний из флота НАСА “космических обсерваторий”. Обсерватория Спитцер начала свою работу в 2003 году и продолжалась более 16 лет, собирая информацию о происхождении, эволюции и составе планет и более мелких тел, звезд, галактик и вселенной в целом.
Он был назван в честь Лаймана Спитцера-младшего. Это американский астрофизик, который в своей основополагающей статье 1946 года предсказал силу астрономических телескопов, работающих в космосе.
Обсерватория Спитцера была запущена 25 августа 2003 года ракетой Delta II. Чтобы вывести космический аппарат из-под действия теплового излучения Земли, он был помещен на гелиоцентрическую орбиту с периодом обращения, который заставляет его дрейфовать от Земли со скоростью 0,1 астрономической единицы (15 млн км в год).
Эта орбита радикально отличалась от низких околоземных орбит, используемых космическим телескопом Хаббла, обсерваторией гамма-лучей Комптона и рентгеновской обсерваторией Чандры.
Spitzer Space Telescope
by tashtego
on Sketchfab
Характеристики телескопа Спитцер
Телескоп был чуть выше 4 метров высотой и весил около 900 кг. Он был построен вокруг 85-сантиметрового основного зеркала, которое фокусирует инфракрасный свет на трех приборах:
- универсальная камера ближнего инфракрасного диапазона;
- спектрограф, чувствительный к длинам волн среднего инфракрасного диапазона;
- фотометр визуализации, принимающем измерения в трех диапазонах дальнего инфракрасного диапазона.
Вместе приборы охватывали диапазон длин волн от 3 до 180 мкм. Эти приборы превосходили те, что летали в предыдущих инфракрасных космических обсерваториях, используя в качестве своих детекторов широкоформатные массивы с десятками тысяч пикселей.
Для уменьшения помех, вызванных тепловым излучением из окружающей среды и от их собственных компонентов, инфракрасные космические обсерватории требуют криогенного охлаждения, как правило, до температуры до -268° C. Солнечная орбита Спитцера упростила криогенную систему спутника, убрав его от тепла Земли.
Большая часть собственного тепла спутника излучалась в холодный вакуум космоса, так что для поддержания рабочей температуры телескопа в пределах от -268 до -258 °C требовалось лишь небольшое количество драгоценного жидкого гелиевого криогена.
Открытия сделанные телескопом Спитцер
Наиболее поразительные результаты наблюдений Спитцера касались внеземных планет. Поскольку центральные звезды, вокруг которых вращаются эти планеты, нагревают планеты примерно до 700 °C, сами планеты производят достаточно инфракрасного излучения, чтобы Спитцер мог легко их обнаружить.
Спитцер определил температуру и атмосферную структуру, состав и динамику нескольких внеземных планет. Телескоп также наблюдал транзиты семи планет размером с Землю в системе ТРАППИСТ-1, три из которых находятся в обитаемой зоне звезды, расстояние от звезды, где жидкая вода может выжить на поверхности планеты.
Спитцер также обнаружил инфракрасное излучение от источников настолько далеких, что в действительности это выглядело почти 13 млрд лет назад во времени, когда Вселенной было менее 1 млрд лет. Телескоп показал, что даже в ту раннюю эпоху некоторые галактики уже выросли до размеров современных галактик и что они должны были образоваться в течение нескольких сотен млн лет после Большого взрыва, который породил вселенную около 13,7 млрд лет назад. Такие наблюдения могут обеспечить строгую проверку теорий происхождения и роста структуры во Вселенной.
Поскольку космический телескоп был чувствителен к инфракрасному излучению, излучаемому пылью, он обнаружил самое внешнее кольцо Сатурна, которое простирается от 7,3 до 11,8 млн км от Сатурна и является самым большим планетарным кольцом в Солнечной системе. Это пылевое кольцо возникает из-за ударов о спутник Фебу, и частицы из этого кольца вызвали заметную асимметрию яркости между двумя полушариями Япета.
Новая миссия телескопа Спитцер
Обсерватория работала намного дольше, чем ожидалось, но ее запас жидкого гелия окончательно истощился 15 мая 2009 года, почти через6 лет после запуска. В этот момент ученые миссии изменили конфигурацию миссии как “теплой миссии” Спитцера, которая будет использовать два модуля с самой короткой длиной волны инфракрасной камеры, которые не требовали криогенного гелия для работы, для будущих наблюдений.
Последовали новые открытия. В августе 2010 года данные Спитцер показали идентификацию первой богатой углеродом планеты (известной как WASP-12b), вращающейся вокруг звезды. Через два месяца астрономы объявили, что данные обсерватории позволили более точно измерить постоянную Хаббла – скорость, с которой Вселенная расширяется в разные стороны.
В апреле 2015 года была открыта одна из самых удаленных планет, когда-либо идентифицированных, которая находилась на расстоянии около 13 000 световых лет от Земли. В марте 2016 года была открыта самая удаленная галактика, ныне известная как GN-z11.
Спитцер действовал в своей “теплой” миссии более 10 лет или, примерно, в два раза дольше своей основной миссии. 30 января 2020 года, инженеры вывели из эксплуатации космический аппарат, что привело к завершению миссии Спитцер.
Характеристики телескопа
| Организация | NASA / JPL / Caltech |
|---|---|
| Главные подрядчики | Lockheed Martin / Ball Aerospace |
| Другие названия | Space Infrared Telescope Facility (SIRTF) |
| Волновой диапазон | 3,6—160 мкм (инфракрасный) |
| Местонахождение | в космосе |
| Тип орбиты | гелиоцентрическая |
| Высота орбиты | 0,98—1,02 а. е. |
| Период обращения | 1 год |
| Дата запуска | 25 августа 2003, 05:35:00 UTC |
| Место запуска | SLC-17 на мысе Канаверал |
| Средство вывода на орбиту | «Дельта-2» 7920H ELV |
| Продолжительность | По плану: от 2,5 лет до 5 лет Основная миссия: 5 лет, 8 мес. и 19 дн. Расширенная миссия: 16 лет, 5 мес. и 4 дн. |
| Прекращение работы | 30 января 2020 |
| Масса | 950 кг |
| Тип телескопа | телескоп-рефлектор системы Ричи — Кретьена |
| Диаметр | 0,85 м |
| Фокусное расстояние | 10,2 м |
| Хладагент | жидкий гелий |
| Научные инструменты | |
|
IRAC |
инфракрасная камера / спектрометр |
|
IRS |
инфракрасный спектрометр |
|
MIPS |
три массива инфракрасных детекторов |
| Логотип миссии | |
 |
|
