นักวิทยาศาสตร์ที่ CU Boulder กำลังพัฒนาดาวเทียมขนาดเท่าเครื่องปิ้งขนมปังเพื่อสำรวจหนึ่งในความลึกลับพื้นฐานที่สุดของเอกภพ นั่นคือการแผ่รังสีจากดวงดาวที่เดินทางจากกาแลคซีแรกไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของเอกภพโดยพื้นฐานได้อย่างไร
ผลลัพธ์เหล่านี้จะได้รับระหว่างการทดลองเพื่อทดสอบเศษซากของซูเปอร์โนวาและพร็อกซีสำหรับการรีไอออนไนซ์ (เทพดา) ทุน นาซา ภารกิจภายใต้การนำของห้องปฏิบัติการฟิสิกส์บรรยากาศและอวกาศ (แอลเอสพี) ใน CU โบลเดอร์.
SPRITE มูลค่า 2022 ล้านเหรียญสหรัฐมีกำหนดเปิดตัวในปี 4 เป็นยานอวกาศขนาดเล็กรุ่นล่าสุดของ LASP CubeSat นี้จะมีความยาวเพียงหนึ่งฟุตและหนักประมาณ 40 ปอนด์ นอกจากนี้ยังจะรวบรวมข้อมูลที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนจากดาวฤกษ์สมัยใหม่และซูเปอร์โนวา เพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจช่วงเวลาในประวัติศาสตร์จักรวาลที่เรียกว่ายุครีไอออนไนซ์ (Reionization Epoch) ได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นช่วงที่ดาวฤกษ์ดวงแรกของเอกภพมีชีวิตอยู่อย่างรวดเร็ว ระเบิด และกลายเป็นซูเปอร์โนวาในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปี
Brian Fleming ศาสตราจารย์ด้านการวิจัยของ LASP ซึ่งเป็นผู้นำภารกิจ SPRITE กล่าวว่า "เรากำลังพยายามสร้างว่าเอกภพเป็นอย่างไรเมื่อมันก่อตัวขึ้น และวิวัฒนาการมาอย่างไรจนถึงทุกวันนี้"
ทีมยังหวังว่า SPRITE จะแสดงให้เห็นว่า CubeSats สามารถทำอะไรได้บ้าง ปัจจุบัน ยานอวกาศขนาดเล็กเหล่านี้ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การศึกษาปรากฏการณ์ใกล้บ้าน เช่น สภาพอากาศบนโลกหรือแสงที่ปะทุขึ้นจากพื้นผิวดวงอาทิตย์
เฟลมมิงอธิบายว่าก่อนยุครีไอออนไนซ์ เอกภพไม่ได้เป็นอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ดาวฤกษ์และกาแล็กซีดวงแรกในอวกาศเพิ่งเริ่มก่อตัว แต่แสงของพวกมันไม่สามารถกระจายออกไปในอวกาศได้ไกลเหมือนในปัจจุบัน ระยะทางที่กว้างใหญ่ระหว่างกาแลคซีเต็มไปด้วยก๊าซที่เป็นกลางซึ่งทำให้จักรวาลขุ่นมัวอย่างได้ผล
จากนั้นเมื่อกว่า 13 พันล้านปีก่อน สิ่งนั้นเริ่มเปลี่ยนแปลง: รังสีจากดาวอายุน้อยเหล่านี้เริ่มหนีออกจากกาแลคซีของพวกมันและแตกตัวเป็นไอออนในก๊าซรอบๆ ผลักอิเล็กตรอนออกจากอะตอมของไฮโดรเจน และเปลี่ยนธรรมชาติของสสารในจักรวาล
ทฤษฎีนี้มีปัญหาเพียงอย่างเดียว: นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าโลกนี้รอดพ้นจากกาแล็กซีแรกของเอกภพได้อย่างไร ทฤษฎีหนึ่งเสนอว่าซุปเปอร์โนวาโบราณได้พัดพาเมฆก๊าซหนาแน่นที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ยุคแรกเหล่านี้ออกไป เช่น เครื่องเป่าใบไม้ขนาดยักษ์ในอวกาศ
SPRITE จะไม่พยายามสังเกตการปะทุโบราณเหล่านี้โดยตรง เขาจะทำการตรวจสอบสองครั้งใกล้บ้านแทน เราจะวัดว่ากาแลคซีใกล้เคียงปล่อยรังสีไอออไนซ์ออกมาอย่างไร ส่วนที่สองจะมุ่งเน้นไปที่เศษซากของดาวฤกษ์ที่ระเบิดในเมฆแมกเจลแลน ซึ่งเป็นกาแลคซีแคระสองแห่งที่ล้อมรอบทางช้างเผือกของเรา
มันจะไม่ง่าย รังสีดังกล่าวสามารถมองเห็นได้เฉพาะในหน้าต่างแคบๆ ของแสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งในอดีตยากที่จะตรวจจับด้วยกล้องโทรทรรศน์ เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดนี้ ทีมงานของ SPRITE กำลังทดลองกับเทคโนโลยีใหม่ๆ จำนวนมากที่ยังไม่เคยบินในอวกาศมาก่อน มีการเคลือบกระจกชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อสะท้อนแสง UV ในเครื่องตรวจจับ CubeSat
ทีมงาน SPRITE กำลังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบยานอวกาศขั้นสุดท้าย และจะเริ่มสร้างชิ้นส่วนต้นแบบในเร็วๆ นี้
อ่าน: