Το τηλεσκόπιο SPHEREx θα δημιουργήσει τον πιο πολύχρωμο χάρτη του σύμπαντος, ενώ οι τέσσερις δορυφόροι της αποστολής PUNCH θα παρακολουθούν την εξέλιξη του ηλιακού ανέμου σε τρεις διαστάσεις.
Δύο αποστολές της NASA εκτοξεύτηκαν αργά το βράδυ της Τρίτης προς το διάστημα, ξεπερνώντας καθυστερήσεις μίας εβδομάδας για να τεθούν σε τροχιά. Και οι δύο έχουν στόχο να αποκαλύψουν μυστήρια του σύμπαντος — η μία κοιτάζοντας μακριά από τη Γη, η άλλη κοιτώντας πιο κοντά στον πλανήτη μας.
Κύριο φορτίο του πυραύλου είναι το SPHEREx, ένα διαστημικό τηλεσκόπιο που θα τραβήξει εικόνες ολόκληρου του ουρανού σε πάνω από εκατό χρώματα, αόρατα στο ανθρώπινο μάτι. Μαζί με το τηλεσκόπιο εκτοξεύτηκε και ένα σύνολο δορυφόρων γνωστών ως PUNCH, οι οποίοι θα μελετήσουν την εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου και τον ηλιακό άνεμο.
Η εκτόξευση είχε αναβληθεί αρκετές φορές από τα τέλη Φεβρουαρίου, ώστε οι ειδικοί της αποστολής να ελέγξουν τον πύραυλο Falcon 9 της SpaceX και τα διαστημόπλοια της NASA. Ο άσχημος καιρός επίσης συνέβαλε στην ακύρωση της εκτόξευσης τη Δευτέρα το βράδυ. Όλα αυτά όμως ξεπεράστηκαν την Τρίτη, καθώς τα SPHEREx και PUNCH εκτοξεύτηκαν από τη βάση διαστήματος Vandenberg στην Καλιφόρνια, στις 11:11 μ.μ. (ώρα Ανατολικών ΗΠΑ), με φόντο τον σκοτεινό ουρανό.
Περίπου δύο λεπτά μετά, το επαναχρησιμοποιήσιμο πρώτο στάδιο του πυραύλου διαχωρίστηκε από το ανώτερο στάδιο και επέστρεψε ελεγχόμενα στη Γη, προσγειωνόμενο κοντά στο σημείο εκτόξευσης.
Στα 42 λεπτά μετά την εκτόξευση, το SPHEREx αποσπάστηκε από το ανώτερο στάδιο. Οι τέσσερις δορυφόροι του PUNCH, που απελευθερώθηκαν σε ζευγάρια, ακολούθησαν περίπου 10 λεπτά αργότερα. Στις επόμενες ώρες, οι ομάδες ελέγχου της αποστολής στη Γη επικοινώνησαν με τα διαστημόπλοια που πλέον βρίσκονταν σε τροχιά σε ύψος περίπου 400 μιλίων, πάνω από τον τερματιστή της Γης—τη γραμμή που χωρίζει τη μέρα από τη νύχτα στον πλανήτη μας—και πάνω από τον Βόρειο και Νότιο Πόλο. Αυτός ο τύπος τροχιάς ονομάζεται ηλιοσύγχρονος, καθώς διατηρεί σταθερό τον προσανατολισμό του σκάφους σε σχέση με τον ήλιο.
Αυτό το χαρακτηριστικό είναι πλεονεκτικό και για τις δύο αποστολές. Το PUNCH θα έχει συνεχή καθαρή εικόνα του ήλιου, ενώ το SPHEREx θα παραμείνει στραμμένο μακριά από αυτόν, αποφεύγοντας το φως του ήλιου που θα μπορούσε να καλύψει ασθενέστερα σήματα από μακρινούς αστέρες και γαλαξίες.
Χαρτογραφώντας τον Κόσμο
Το SPHEREx είναι η συντομογραφία του «Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer». Το περίπλοκο όνομα ταιριάζει στον φιλόδοξο στόχο του: να εξετάσει όλο τον ουρανό σε 102 χρώματα, ή μήκη κύματος, του υπέρυθρου φωτός.
«Πρόκειται πραγματικά για το πρώτο του είδους του», δήλωσε ο Olivier Doré, κοσμολόγος στο Jet Propulsion Laboratory της NASA και επιστημονικός υπεύθυνος της αποστολής. Αντίθετα, η προηγούμενη αποστολή της NASA, Wide-field Infrared Survey Explorer, η οποία ολοκληρώθηκε το 2011, είχε χαρτογραφήσει τον ουρανό σε μόλις τέσσερις αποχρώσεις του υπέρυθρου.
Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα του SPHEREx για να μελετήσουν πώς άλλαξε το συνολικό φως που εκπέμπουν οι γαλαξίες στη διάρκεια της κοσμικής ιστορίας, καθώς και να εντοπίσουν πού υπάρχουν κατεψυγμένο νερό και άλλα συστατικά απαραίτητα για τη ζωή στον Γαλαξία μας.
«Πιστεύεται ότι οι ωκεανοί στη Γη προέρχονται από αυτά τα αποθέματα πάγου στο μεσοαστρικό διάστημα», είπε ο James Bock, κοσμολόγος στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας και κύριος ερευνητής της αποστολής.
Ένας τρισδιάστατος χάρτης που απεικονίζει την ανομοιόμορφη συγκέντρωση γαλαξιών στο σύμπαν σήμερα—κάποιες περιοχές είναι πυκνές από γαλαξιακό αέριο και σκόνη, ενώ άλλες είναι πιο αραιές—θα βοηθήσει τους φυσικούς να κατανοήσουν καλύτερα τον κοσμικό πληθωρισμό, τη ραγδαία διαστολή που συνέβη ελάχιστα μετά το Big Bang.
Σύμφωνα με τον Δρ. Bock, μικροσκοπικές ανομοιομορφίες προέκυψαν καθώς η ύλη εξαπλώθηκε στο πρώιμο σύμπαν. Όμως ο πληθωρισμός «τις διόγκωσε σε κοσμική κλίμακα», εξήγησε, και το αποτύπωμα αυτών των ανομοιομορφιών διατηρείται στη σημερινή δομή του σύμπαντος.
Οι φυσικοί μέχρι σήμερα χρησιμοποιούσαν μετρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου — το φως που απέμεινε από το Big Bang — για να μελετήσουν τον πληθωρισμό. Μία τέτοια χαρτογράφηση όμως των γαλαξιών θα τους επιτρέψει να κατανοήσουν καλύτερα τις φυσικές διαδικασίες που οδήγησαν σε αυτή την ακραία διαστολή.
«Αυτή η ιδέα υπάρχει εδώ και καιρό, αλλά εμείς είμαστε η πρώτη αποστολή που σχεδιάστηκε ειδικά για να την εξετάσει», είπε ο καθηγητής Bock.
Το SPHEREx, που μοιάζει με γιγαντιαίο τηλεβόα, θα καταγράφει περίπου 600 εικόνες κάθε μέρα για περισσότερο από δύο χρόνια, συλλέγοντας το φως εκατομμυρίων αστέρων στον γαλαξία μας και ακόμα περισσότερων γαλαξιών πέρα από αυτόν.
Χρησιμοποιώντας την τεχνική της φασματοσκοπίας, το τηλεσκόπιο θα διαχωρίζει το φως σε διάφορα μήκη κύματος, όπως ένα πρίσμα που χωρίζει το λευκό φως στα χρώματα του ουράνιου τόξου. Το φάσμα χρωμάτων ενός ουράνιου σώματος αποκαλύπτει πληροφορίες για τη χημική του σύσταση και την απόστασή του από τη Γη.
Στο τέλος της αποστολής, το SPHEREx θα έχει σαρώσει όλο τον ουρανό τέσσερις φορές. «Θα έχουμε φάσματα για κάθε είδους ουράνιο σώμα — πλανήτες, αστέρες, κομήτες, αστεροειδείς, γαλαξίες», δήλωσε ο Δρ. Doré. «Κάθε φορά που κοιτάμε τον ουρανό με νέο τρόπο, ανακαλύπτουμε καινούρια φαινόμενα».
Παρακολουθώντας τον ηλιακό άνεμο
Ο Craig DeForest, ηλιοφυσικός στο Southwest Research Institute, ανέφερε ότι το θερμό πλάσμα που εκπέμπεται συνεχώς από τον ήλιο διαχέεται παντού στο ηλιακό σύστημα—συμπεριλαμβανομένης και της Γης. Πρόκειται για τον ηλιακό άνεμο.
Η αποστολή PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), της οποίας είναι ο κύριος ερευνητής, θα μελετήσει το όριο μεταξύ της ηλιακής ατμόσφαιρας (κορόνας) και του ηλιακού ανέμου. Τα δεδομένα της θα βελτιώσουν τις προβλέψεις για τον διαστημικό καιρό.
Η αποστολή αποτελείται από τέσσερις δορυφόρους, περίπου στο μέγεθος βαλίτσας, που θα παρακολουθούν την εξέλιξη εκτοξεύσεων στεμματικής μάζας από τον ήλιο προς τη Γη, βοηθώντας στην κατανόηση και πρόγνωση των φαινομένων του διαστημικού καιρού.
Source link
