Campus  - 367
30. janvārī savu nepilnus 17 gadus ilgo darba mūžu noslēdza viena no NASA "superzvaigznēm" – fiziķa un astronoma Laimana Spicera vārdā nosauktais kosmiskais teleskops, kurš kopš 2003. gada nemitīgi vēroja Visumu infrasarkanajā spektrā, atklājot astronomiem to Visuma daļu, kuru redzamajā gaismā no Zemes nespējam saskatīt.

Spicera teleskops izrādījās īsts cīnītājs un savu uzdevumu izpildīja ar krietnu uzviju – tā sākotnēji plānotais darbības ilgums bija 2,5 gadi, bet tas cītīgi turpināja vākt un uz Zemi sūtīt datus vēl teju 15 gadus, līdz NASA 30. janvārī kosmisko aparātu "iemidzināja".

"Es droši varu teikt, ka it neviens negaidīja, ka observatorija būs funkcionāla un turpinās vākt datus arī 2019. gadā," aparāta izturību ierakstā savā blogā uzteic Spicera teleskopa projekta menedžere Lisa Stori–Lombardi.

Vai "Spitzer" bija defektīvs un vairs nepildīja funkciju? Izrādās, stāsts ir pavisam prozaisks – NASA izbeidzās Spicera teleskopa programmai paredzētais finansējums. 2018. gadā kosmiskā teleskopa darbības nodrošināšanai NASA tērēja aptuveni 12 miljonus dolāru. Jūtot, ka projektam atvēlētais finansējums strauji kūst, NASA jau gadu pirms tam, 2017. gadā, sāka uzrunāt privātās kompānijas, kuras varētu būt ieinteresētas pārņemt teleskopu, taču nesekmīgi.

"Vien divas institūcijas atsaucās, taču tām nebija pietiekamu resursu, lai spētu pārņemt Spicera teleskopu savā pārraudzībā," NASA komentēja tehnoloģijām veltītajai vietnei "The Verge".

Jebkurā gadījumā Spicera teleskops astronomiem piegādāja lērumu datu, un visai droši var teikt, ka to turpmāka analīze novedīs pie jauniem atklājumiem.

Tikmēr "Campus" piedāvā iepazīties ar dažiem būtiskākajiem faktiem par šo kosmisko aparātu, kā arī aplūkot galeriju ar 20 krāšņiem attēliem, kuru tapšana nebūtu iespējama bez Spicera teleskopa.

Sekoja 'astē' Zemei

Ja, piemēram, daudziem labi zināmais Habla kosmiskais teleskops riņķo orbītā ap Zemi (aptuveni 545 kilometru augstumā), tad Spicera teleskops bija pirmais kosmiskais aparāts, kas pētījumus neveica, riņķodams ap mūsu planētu. Tā vietā Spicera teleskops ir orbītā ap Sauli, turklāt gandrīz identiskā kā Zeme. Spicera teleskops gan kustās lēnāk par Zemi, tādēļ ar gadiem arvien vairāk atpaliek no mūsu planētas, "velkoties astē".

Šādai orbītai ir vairākas priekšrocības, norāda NASA. Esot tālāk no Zemes nekā lielākā daļa pavadoņu, Spicera teleskops ir mazāk pakļauts no mūsu planētas izstarotā siltuma ietekmei. Vēsāki apstākļi palīdz nodrošināt labāku un stabilāku zinātniskā aprīkojuma darbību.

Tāpat šāda orbīta ļauj teleskopam Visuma dzīles vērot plašākā redzeslaukā, bez apgrūtinājumiem, ar kādiem jārēķinās, riņķojot orbītā ap Zemi. Sešus gadus vēlāk pēc Spicera teleskopa līdzīgā orbītā ap Sauli savu darbu sāka arī NASA slavenais citplanētu mednieks – vēl pirms Spicera teleskopa darbu beigušais Keplera teleskops.

Redzēja acīm neredzamo

Spicera teleskops veica novērojumus tajā elektromagnētisko viļņu diapazonā, ko dēvējam par infrasarkano starojumu. Proti, Spicera teleskopa mērierīces fiksēja tos viļņus, kuru garums ir lielāks par redzamo gaismu. Infrasarkanais starojums ir elektromagnētisko viļņu diapazonā no ~700 nanometriem līdz 1 milimetram, turklāt to parasti iedala vēl atsevišķās apakškategorijās – tuvais, vidējais un tālais infrasarkanais starojums, kur tuvais infrasarkanais starojums spektrā ir tuvāk redzamajai gaismai, bet tālais – tuvāk mikroviļņiem.

Tādējādi ar Spicera teleskopu astronomi varēja ievākt datus par objektiem, kas ir tik tālu prom vai aizsegti, piemēram, ar miglājiem vai putekļu mākoņiem, ka ar optiskajiem teleskopiem tos nevar novērot.

Kā jau minēts sadaļā par Spicera teleskopa orbītu, tā novērojumus tādējādi arī pārāk neietekmē Zemes izstarotais siltums, kas novērojumiem infrasarkanajā spektrā ir ļoti būtisks faktors. NASA raksta, ka Spicera teleskops ar spoguļa diametru, kas mazāks par vienu metru, ir efektīvāks un jutīgāks par teleskopu uz Zemes, kuram spoguļa diametrs ir 10 metri.

Varonīgi turpināja misiju

Spicera teleskopa misiju nosacīti var iedalīt divās būtiskākajās fāzēs. Pirmā fāze, kurai bija jāilgst vien paredzētos 2,5 gadus, patiesībā ilga 5,5 gadus. Spicera teleskopa komanda to nodēvēja par "auksto fāzi", jo šajā brīdī kosmiskā aparāta mērinstrumentus aktīvi dzesēja ar šķidro hēliju. Spicera teleskopa instrumenti šajā misijas fāzē bija vien dažus grādus virs absolūtās nulles. Standarta spiediena (viena Zemes atmosfēra jūras līmenī) apstākļos hēlijs no gāzes kondensējas šķidrumā vien pie ārkārtīgi zemas temperatūras, mīnus 269 grādiem pēc Celsija.

2009. gada maijā 360 litri šķidrā hēlija izbeidzās un sākās tā dēvētā misijas "siltā fāze". Instrumentu temperatūra pieauga līdz mīnus 207 grādiem. Tas jau bija par karstu diviem no Spicera teleskopa instrumentiem. Darboties pārstāja infrasarkanais spektrogrāfs un daudzjoslu fotometrs. Tomēr divi no četriem kanāliem turpināja funkcionēt un turpmākajā desmitgadē ievāca iespaidīgu datu apjomu.

Kopš 2016. gada var izdalīt vēl nosacītu trešo fāzi, ko Spicera komanda nodēvēja, tēlaini izsakoties, par "viņpus fāzi", taču šajā gadījumā nav runa par datu ievākšanas instrumentu darbību, bet gan drīzāk par izaicinājumiem, ar kuriem astronomiem nācās saskarties, lai turpinātu nodrošināt saziņu starp Spicera teleskopu un Zemi, distancei arvien palielinoties. Tādējādi no datu ievākšanas viedokļa misiju tomēr var iedalīt divās galvenajās fāzēs.

Ieskatījās pagātnē

Ar Spicera kosmisko teleskopu atklāti daži no cilvēces vistālāk Visumā novērotajiem objektiem, palīdzot ievietot vēl vienu mazu, bet būtisku puzles gabaliņu lielajā attēlā un nonākot par solīti tuvāk jautājuma "no kurienes mēs nākam?" atbildei.

Zinātnieki, kas radīja Spicera teleskopa kameras, cerēja, ka ar šīm ierīcēm varēs fiksēt 12 miljardus gadu senu infrasarkano starojumu no galaktikām. Realitātē Spicera teleskops cerības atkal pārspēja, ļaujot astronomiem ielūkoties vēl tālākā Visuma pagātnē, teju līdz pat mums zināmā Visuma sākumam.

Apvienojot spēkus ar Habla kosmisko teleskopu, Spicera teleskopa komandas astronomi novēroja galaktiku GN-z11. Tās gaisma līdz Zemei ceļojusi 13,4 miljardus gadu, bet, ņemot vērā Visuma izplešanās distanci, attālums līdz GN-z11 nu ir ir aptuveni 32 miljardi gaismas gadu. Tā aizvien ir mums tālākā zināmā galaktika.

Uzņēmās papildu pienākumus

Kaut Spicera kosmiskais teleskops netika radīts eksoplanētu jeb citplanētu meklēšanai, ar tā palīdzību veikti iespaidīgi atklājumi arī šajā jomā. Eksoplanētu "medīšana" 2003. gadā, kad tika sākta Spicera teleskopa misija, vēl bija salīdzinoši jauna astronomijas nozare, tāpēc ārpus Saules sistēmas esošu planētu meklēšana diez vai bija padomā Spicera teleskopa mēraparātu inženieriem.

Tomēr precīzās iekārtas vēlāk izrādījās lietderīgas arī citplanētu atrašanā ar tā dēvēto tranzīta jeb šķērsošanas metodi. Proti, novērojot zvaigzni ar Spicera teleskopu, tā instrumenti spēja fiksēt nelielās izmaiņas spožumā – reizēm tas signalizē par planētu, kas šķērso zvaigznes disku no teleskopa skatupunkta.

Viens no būtiskākajiem atklājumiem šajā jomā ir "Trappist-1" sistēmas planētu fiksēšana. Ar Spicera teleskopa palīdzību pamanītas trīs no šīs sistēmas planētām, bet ievāktie dati palīdzēja apstiprināt vēl četru aptuveni Zemes izmēra planētu eksistenci orbītā ap "Trappist–1". Ar Spicera teleskopu ievāktie dati liecina arī, ka visas septiņas planētas ir cietzemes planētas.

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!