Строительство телескопа SPHEREx идет полным ходом – Kosmonautix.cz

Ключевые части американской миссии SPHEREx (Спекто-фотометр для истории Вселенной, Эпохи реионизации и Исследователя льдов) постепенно начинают сходиться в одном месте, чтобы создать телескоп, который составит карту Вселенной, как никогда раньше. Новый космический телескоп уже постепенно начинает напоминать то состояние, в котором он будет, когда достигнет орбиты Земли, где начнет картографировать все небо. Основная форма новой обсерватории больше всего напоминает коровий колокольчик, хотя ее высота составляет 2,6 метра, а ширина – 3,2 метра. Эту неповторимую форму телескопу придают фотонные экраны, собранные в чистом помещении. Лаборатория реактивного движения в Южной Калифорнии.

По сути, это три конуса, сложенные друг в друга. Эта конструкция будет окружать телескоп обсерватории SPHEREx и защищать его от света и тепла Солнца и Земли. План предусматривает, что телескоп будет сканировать каждый участок неба поочередно. НАСА сравнивает это со сканированием внутренней стенки земного шара. Следует подчеркнуть, что SPHEREx может создавать две полные карты всего неба в год. “SPHEREx должен быть достаточно маневренным, так как ему придется немного вращаться при сканировании всего неба.— признает Сара Суска, заместитель менеджера по полезной нагрузке и инженер по системам полезной нагрузки миссии, добавляя: «Возможно, это так не выглядит, но используемые щиты довольно легкие и состоят из отдельных слоев материалов наподобие сэндвича. На поверхности расположены алюминиевые пластины, а внутри — алюминиевая сотовая конструкция. Результат чем-то напоминает картон – он легкий и в то же время прочный.«

Когда SPHEREx будет запущен (не позднее апреля 2025 года), он должен помочь ученым лучше понять, откуда берется вода и другое сырье, необходимое для жизни. С этой целью миссия будет измерять содержание водяного льда в межзвездных облаках пыли и газа, в которых рождаются новые звезды и из которых в конечном итоге могут сформироваться планеты. Миссия будет изучать космическую историю галактик, измеряя общее количество света, который они излучают. Эти измерения помогут указать, когда галактики начали формироваться и как процесс их формирования менялся с течением времени. И последнее, но не менее важное: составляя карту положений миллионов галактик относительно друг друга, SPHEREx будет искать новую информацию о том, как быстрое расширение Вселенной произошло всего через долю секунды после Большого взрыва.

SPHEREx может делать все это благодаря своим инфракрасным наблюдениям. Его длина волны длиннее, чем у видимого света, который могут видеть наши глаза. Инфракрасное излучение также иногда называют тепловым излучением, поскольку оно излучается теплыми объектами. Поскольку это излучение может нарушить работу бортовых детекторов, телескоп будет храниться при температуре ниже -210 °C. Внешний фотонный щит будет блокировать свет и тепло как Солнца, так и Земли. Зазоры между конусами тогда будут препятствовать проникновению тепла в недра обсерватории к телескопу. Чтобы обеспечить охлаждение SPHEREx до необходимых отрицательных температур, не обойтись без так называемого радиатора с V-образным пазом. Это три конических зеркала, которые, по мнению НАСА, немного напоминают перевернутые зонтики. Мы найдем их под фотонными щитами, и каждый из них состоит из набора клиньев, которые перенаправляют инфракрасное излучение для отражения в промежутки между щитами и наружу в космос. Этот метод обеспечит отвод тепла, проводимого конструкцией обсерватории, от служебного модуля с компьютерами и электроникой, где будет поддерживаться комнатная температура.



„Мы имеем дело не только с тем, насколько холодной будет СФЕРекс, но и с тем, чтобы ее температура оставалась постоянной.», — говорит Константин Пенанен из Лаборатория реактивного движенияменеджер этой миссии, добавив: «Если температура колеблется, чувствительность детектора может измениться, что приведет к ложным сигналам.Сердцем обсерватории SPHEREx, конечно же, станет сам телескоп, который будет собирать инфракрасное излучение от удаленных источников, для чего он будет использовать три зеркала и шесть детекторов. Телескоп наклонен от основания обсерватории так, чтобы он мог видеть как можно большую часть неба, оставаясь при этом защищенным фотонными щитами. Построенный компанией Ball Aerospace в Боулдере, штат Колорадо, телескоп в мае прибыл в Калифорнийский технологический институт в Пасадене, где были установлены детекторы и излучатель с V-образной канавкой. Впоследствии инженеры JPL позаботились о подключении всей сборки к вибростолу, имитирующему вибрации, которые телескоп будет испытывать во время работы ракеты во время ее пути на орбиту. Затем конструкция вернулась в Калифорнийский технологический институт, где инженеры подтвердили, что зеркала все еще правильно сфокусированы после испытания на вибрацию.

Зеркала в телескопе SPHEREx будут собирать свет от удаленных объектов, но только тогда, когда бортовые детекторы «увидят» инфракрасное излучение, которое и должна наблюдать вся миссия. Звезды, подобные нашему Солнцу, излучают излучение во всем видимом спектре, поэтому они белого цвета (хотя из-за атмосферы Земли Солнце кажется нашим глазам более желтым). Оптическая призма может разделить свет на составляющие его длины волн, создавая знакомую радугу. Этот принцип лежит в основе спектроскопии. SPHEREx будет использовать фильтры, установленные над детекторами для спектроскопических наблюдений. Каждый фильтр размером с крекер и невооруженным глазом кажется переливающимся. Он состоит из нескольких сегментов, которые блокируют все волны инфракрасного света, кроме одной определенной длины волны. Каждый объект, который будет наблюдать СФЕРекс, будет захвачен каждым сегментом. Это позволит ученым отслеживать определенные длины волн инфракрасного излучения, излучаемые данным объектом — будь то звезда или галактика. В результате этот телескоп сможет наблюдать более 100 определенных длин волн. И именно благодаря этому SPHEREx сможет создать карту Вселенной, которую раньше никогда не видели.

Перевод с:
https://www.nasa.gov/

Источники изображений:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/1b-spherex_slider_image_right.png
https://www.nasa.gov/…/2023/11/1-pia25784-spherex-outer-photon-shield.jpg
https://www.nasa.gov/…/e1-pia25785-spherex-photon-shields-assembled.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA25786.jpg
https://www.nasa.gov/…/2023/11/e3-pia25787-spherex-telescope-at-jpl.jpg
https://www.nasa.gov/…/2023/11/e4-pia25788-spherex-detector-filters.jpg

Связаться с автором: сообщить об ошибках, неточностях, комментариях.