Спитцер — это первый телескоп, который увидел свет от планеты за пределами нашей Солнечной системы. Он изучает астероиды, кометы, планеты и далёкие галактики.
Спитцер — четвёртый и последний из космических обсерваторий НАСА. Он начал работать в 2003 году и собирал информацию о планетах, звёздах, галактиках и вселенной.
Обсерваторию назвали в честь Лаймана Спитцера-младшего. Он был американским астрофизиком и предсказал силу астрономических телескопов в космосе.
Спитцер запустили 25 августа 2003 года. Он находится на орбите, которая позволяет ему улетать от Земли со скоростью 15 миллионов километров в год. Это отличается от орбит других космических телескопов.
Характеристики телескопа «Спитцер»
Высота телескопа составляла около 4 метров, а его вес — примерно 900 килограммов. В его основе лежало 85-сантиметровое зеркало, которое фокусировало инфракрасное излучение на трёх приборах:
универсальная камера ближнего инфракрасного диапазона;
спектрограф, чувствительный к средним инфракрасным волнам;
фотометр визуализации, измеряющий излучение в трёх диапазонах дальнего инфракрасного спектра.
Вместе эти приборы охватывали диапазон длин волн от 3 до 180 микрометров. Они превосходили по своим характеристикам те, что использовались в предыдущих инфракрасных космических обсерваториях, благодаря использованию широкоформатных детекторов с десятками тысяч пикселей.
Для уменьшения помех, вызванных тепловым излучением от окружающей среды и от самих приборов, инфракрасные космические обсерватории обычно требуют криогенного охлаждения до температуры около -268 °C. Однако орбита «Спитцера» позволила упростить криогенную систему, так как спутник находился вдали от тепла Земли.
Большая часть тепла, выделяемого спутником, излучалась в холодный космос, поэтому для поддержания рабочей температуры телескопа в диапазоне от -268 до -258 °C требовалось лишь небольшое количество жидкого гелия.
Открытия, сделанные телескопом Спитцер
Одним из самых впечатляющих открытий, сделанных телескопом Спитцер, стало изучение внеземных планет. Благодаря тому, что звёзды, вокруг которых эти планеты вращаются, нагревают их до температуры около 700 градусов Цельсия, планеты сами по себе испускают достаточно инфракрасного излучения, чтобы Спитцер мог легко их обнаружить.
Телескоп определил температуру и атмосферную структуру, состав и динамику нескольких внеземных планет, а также наблюдал за прохождением семи планет размером с Землю в системе TRAPPIST-1. Три из этих планет находятся в так называемой обитаемой зоне звезды — на таком расстоянии от светила, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты.
Спитцер также обнаружил инфракрасное излучение от источников, которые находились так далеко, что их наблюдения охватывали почти 13 миллиардов лет назад, когда Вселенной было менее одного миллиарда лет. Эти открытия показали, что даже в то раннее время некоторые галактики уже достигли своих современных размеров и образовались всего лишь несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, который породил Вселенную около 13,7 миллиардов лет назад. Эти наблюдения могут служить строгой проверкой теорий о происхождении и развитии структуры во Вселенной.
Космический телескоп был чувствителен к инфракрасному излучению, испускаемому пылью, и благодаря этому обнаружил самое внешнее кольцо Сатурна, простирающееся от 7,3 до 11,8 миллионов километров от Сатурна и являющееся самым большим планетарным кольцом в Солнечной системе. Это пылевое кольцо образуется в результате ударов о спутник Фебу, и частицы из него вызывают заметную асимметрию яркости между двумя полушариями Япета.
Новая миссия телескопа Спитцер
Обсерватория работала намного дольше, чем ожидалось, но её запас жидкого гелия окончательно иссяк 15 мая 2009 года, почти через шесть лет после запуска. В этот момент учёные изменили конфигурацию миссии, превратив её в «тёплую миссию» Спитцера. Для будущих наблюдений использовались два модуля с самой короткой длиной волны инфракрасной камеры, которые не требовали криогенного гелия для своей работы.
Последующие годы принесли новые открытия. В августе 2010 года данные Спитцера позволили идентифицировать первую богатую углеродом планету (известную как WASP-12b), вращающуюся 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 обнаружена одна из самых удалённых планет, когда-либо идентифицированных, находящаяся на расстоянии около 13 000 световых лет от Земли. В марте 2016 года была открыта самая удалённая галактика, известная как GN-z11.
Спитцер работал в своей «тёплой» миссии более десяти лет, что примерно в два раза дольше своей основной миссии. 30 января 2020 года инженеры завершили эксплуатацию космического аппарата, что стало последним аккордом в истории миссии Спитцера.