SPHEREx – Wikipedia, wolna encyklopedia

Ten artykuł dotyczy przyszłego wydarzenia. Informacje w nim zawarte mogą się zmienić wraz z pojawieniem się nowych faktów, a początkowe doniesienia mogą być niepewne. Ostatnie aktualizacje tego artykułu mogą nie odzwierciedlać najbardziej aktualnych informacji.
SPHEREx
Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer
Ilustracja
Państwo

 Stany Zjednoczone

Zaangażowani

NASA

Model satelity

teleskop kosmiczny

Rakieta nośna

Falcon 9[1]

Miejsce startu

Vandenberg Space Launch Complex 4[1]

Orbita (docelowa, początkowa)
Typ orbity

polarna

Pozycja

Słońce-Ziemia L2

Perygeum

700 km

Apogeum

700 km

Okres obiegu

90 min

Nachylenie

97°

Czas trwania
Początek misji

najwcześniej 17 czerwca 2024

Koniec misji

2026 (planowane)

Wymiary
Masa całkowita

178 kg

Masa ładunku użytecznego

74, 5 kg

SPHEREx (ang. Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) – projekt teleskopu kosmicznego przeznaczonego do obserwacji nieba w zakresie światła widzialnego i bliskiej podczerwieni (0, 75-5, 0 μm)[a][1][2][3].

Historia

[edytuj | edytuj kod]

Projekt SPHEREx jest rozwinięciem misji CIBER (zakończonej w 2014) i CIBER-2 (rozpoczętej w 2021) prowadzonych przez zespół naukowców pod przewodnictwem Jamesa J. Bocka, profesora fizyki na Caltech[4]. 19 grudnia 2014 zespół przedstawił w NASA nowy projekt badawczy, który 30 lipca 2015 został wybrany do dalszego rozwoju koncepcyjnego (faza A) w ramach programu Small Explorer (SMEX)[5][6]. 19 lipca 2016 został złożony szczegółowy raport podsumowujący fazę A. 15 grudnia zespół przedłożył rozwiniętą wersję SPHEREx jako Medium-Class Explorer (MIDEX). 4 stycznia 2017 NASA odrzuciła pierwszy projekt (został wybrany projekt IXPE), a 9 sierpnia wybrała, wraz z dwiema innymi konkurencyjnymi misjami Arcus, oraz Fast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer (FINESSE), rozwiniętą wersję w ramach MIDEX[7]. Każdy z zespołów otrzymał 2 miliony dolarów na dopracowanie koncepcji misji w ciągu kolejnych dziewięciu miesięcy[5][8].

13 lutego 2019 SPHEREx został wybrany przez NASA, a misja została zatwierdzona do rozpoczęcia budowy i wystrzelenia[2].

7 stycznia 2021 NASA ogłosiła, że misja weszła w fazę C, co oznacza, że wczesne plany projektowe zostały zatwierdzone i zespoły mogą rozpocząć ostateczny projekt oraz montaż sprzętu i oprogramowania. Start jest oczekiwany między czerwcem 2024 a kwietniem 2025 roku[9].

4 lutego 2021 roku NASA ogłosiła, że teleskop zostanie wyniesiony na orbitę z Space Launch Complex-4E w Vandenberg Air Force Base przy użyciu rakiety Falcon 9[1].

Cele i planowany przebieg misji

[edytuj | edytuj kod]

Misja SPHEREx stawia sobie trzy zasadnicze cele[3][7][9]:

  • badanie początków wszechświata, przede wszystkim fazy inflacji[8]
  • badanie początków i ewolucji galaktyk
  • badanie powstawania systemów planetarnych

W ciągu 24 miesięcy satelita dokona czterokrotnej obserwacji całego nieba, mapując je w 96 pasmach kolorów i zbierając dane o ponad 300 milionach galaktyk i ponad 100 milionach gwiazd w Drodze Mlecznej[10], tworząc trójwymiarową mapę nieba o rozdzielczości przekraczającej dotychczas uzyskane wyniki[9]. Analiza rozłożenia galaktyk we wszechświecie pozwoli na lepsze zrozumienie inflacji[2]. Wielkie znaczenie będzie miało również porównanie danych uzyskanych przez SPHEREx z danymi z innych obserwatoriów. Pozwoli to m.in. na lepsze poznanie rozkładu ciemnej materii[11][12].

Budowa

[edytuj | edytuj kod]

SPHEREx będzie odznaczał się stosunkowo prostą budową. Teleskop o średnicy 20 cm i polu widzenia 3,5° x 11° skieruje światło do sześciu zespołów detektorów HgCdTe, zgrupowanych w dwa układy i pracujących w jednym trybie obserwacji. Ważnym elementem umożliwiającym poprawne działanie będzie liniowy filtr zmienny (linear variable filter). Wymagana temperatura pracy (55-80 K) będzie zapewniona przez pasywny układ chłodzenia. Platforma satelitarna zostanie wyposażona w szukacz gwiazd i dwie anteny pracujące w pasmach Ka i S[13].

Budową platformy satelitarnej zajmuje się firma Ball Aerospace & Technologies, a oprzyrządowania naukowego – Caltech i Jet Propulsion Laboratory. W projekcie bierze również udział Korea Astronomy and Space Science Institute, zapewniając dostęp do kriogenicznej komory testowej[14].

Koszty misji

[edytuj | edytuj kod]

Koszty misji MIDEX są ograniczone do 250 milionów USD, nie wliczając w to pojazdu nośnego[7]. W lutym 2019 oszacowano koszt misji (bez wyniesienia na orbitę) na 242 miliony USD[10]. W kwietniu 2020 wstępny całkowity koszt misji skorygowano na około 395-427 milionów USD[15]. Koszt wystrzelenia i obsługi misji jest szacowany na 98,8 mln USD[1].

Uwagi

[edytuj | edytuj kod]
  1. ↑ Angielskojęzyczne źródła (włącznie z NASA) mówią o zakresie bliskiej podczerwieni (near-infrared). Zgodnie z podziałem używanym w Polsce, bliska podczerwień leży w zakresie 0,8−2,5 μm, co oznacza, że SPHEREx obejmuje również widzialną część światła w obszarze głębokiej czerwieni.

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  1. ↑ a b c d e Sean Potter, NASA Awards Launch Services Contract for SPHEREx Astrophysics Mission [online], NASA, 2021 [dostęp 2022-03-29].
  2. ↑ a b c Stephen Clark, NASA selects mission to probe the history of galaxies – Spaceflight Now [online] [dostęp 2022-03-29] (ang.).
  3. ↑ a b Science [online], spherex.caltech.edu [dostęp 2022-03-29].
  4. ↑ CIBER-2 Takes Its First Flight [online], 7 czerwca 2021.
  5. ↑ a b SPHEREx News [online], spherex. caltech.edu [dostęp 2022-03-29].
  6. ↑ Karen Northon, NASA Selects Proposals to Study Neutron Stars, Black Holes and More [online], NASA, 2015 [dostęp 2022-03-29].
  7. ↑ a b c Katherine Brown, NASA Selects Proposals to Study Galaxies, Stars, Planets [online], NASA, 2017 [dostęp 2022-03-29].
  8. ↑ a b Missions to probe exoplanets, galaxies, and cosmic inflation vie for $250 million NASA slot [online], www. science.org [dostęp 2022-03-29] (ang.).
  9. ↑ a b c Ashley Strickland, New NASA space telescope will explore the Big Bang [online], CNN [dostęp 2022-03-29].
  10. ↑ a b NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe [online], NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) [dostęp 2022-03-29] (ang.).
  11. ↑ Science [online], spherex.caltech.edu [dostęp 2022-03-29].
  12. ↑ Olivier Doré i inni, Science Impacts of the SPHEREx All-Sky Optical to Near-Infrared Spectral Survey II: Report of a Community Workshop on the Scientific Synergies Between the SPHEREx Survey and Other Astronomy Observatories, „arXiv [astro-ph]”, 24 maja 2018, arXiv:1805.05489 [dostęp 2022-03-29].
  13. ↑ Instrument [online], spherex.caltech.edu [dostęp 2022-03-29].
  14. ↑ SPHEREx [online], NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) [dostęp 2022-03-29] (ang.).
  15. ↑ United States Government Accountability Office, NASA Assessments of Major Projects [online], kwiecień 2020, s. 45.

Linki zewnętrzne

[edytuj | edytuj kod]
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=SPHEREx&oldid=72191446”