Космічний телескоп NASA SPHEREx поступово набуває такого вигляду, який він матиме, коли прибуде на навколоземну орбіту і почне картографувати небо. Його назва є скороченням від Specto-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (Спектрофотометр для вивчення історії Всесвіту, епохи реіонізації та льодів), і він матиме висоту 2,6 м і ширину майже 3,2 м. Його конусоподібні фотонні екрани зараз збираються в чистому приміщенні Лабораторії реактивного руху NASA.
Три конуси, кожен з яких вкладений в інший, оточуватимуть телескоп SPHEREx, щоб захистити його від світла і тепла Сонця і Землі. Космічний апарат щороку скануватиме кожну ділянку неба. “SPHEREx має бути маневреним, оскільки апарат повинен рухатися відносно швидко. Щити насправді досить легкі та зроблені з шарів матеріалу, як сендвіч. Зовні – алюмінієві листи, а всередині – алюмінієва стільникова структура, схожа на картон – легка, але міцна”, – говорять інженери.
Після запуску, який планується не пізніше квітня 2025 року, SPHEREx допоможе вченим краще зрозуміти, звідки взялися вода та інші ключові інгредієнти, необхідні для життя. Для цього місія виміряє кількість водяного льоду в міжзоряних хмарах газу і пилу, де народжуються нові зірки і формуються планети. Він вивчатиме космічну історію галактик, вимірюючи колективне світло, яке вони виробляють, щоб з’ясувати, коли галактики почали формуватися і як змінювалася їхня форма. Нарешті, картографуючи розташування мільйонів галактик одна відносно одної, SPHEREx шукатиме нові підказки про те, як відбувалося стрімке розширення Всесвіту після Великого вибуху.
SPHEREx робитиме це, виявляючи інфрачервоне світло. Його іноді називають тепловим випромінюванням, оскільки його випромінюють усі теплі об’єкти. Навіть телескоп може його створювати. Оскільки це світло заважатиме його детекторам, телескоп має бути холодним – близько -210°C. Зовнішній фотонний екран блокуватиме світло і тепло від Сонця і Землі, а прозір між конусами запобігатиме проникненню тепла всередину. “Нас турбує не лише те, наскільки холодний SPHEREx, але й те, щоб його температура залишалася незмінною. Якщо температура змінюватиметься, це може змінити чутливість детектора і призвести до хибного сигналу”, – зазначають інженери.
Серцем SPHEREx є телескоп, який збирає інфрачервоне світло від віддалених джерел за допомогою трьох дзеркал і шести детекторів. Телескоп нахилений на своїй основі, щоб він міг бачити якомога більшу частину неба, залишаючись під захистом фотонних щитів. Дзеркала всередині телескопа збирають світло від віддалених об’єктів, але саме детектори можуть “бачити” інфрачервоні довжини хвиль, які місія намагається спостерігати.
Для проведення спектроскопії SPHEREx використовуватиме фільтри, встановлені на детекторах. Кожен фільтр розміром з крекер, неозброєним оком здається райдужним і має кілька сегментів, які блокують всі, окрім однієї конкретної довжини хвилі інфрачервоного світла. Кожен об’єкт, який спостерігає SPHEREx, буде зображений кожним сегментом, що дозволить вченим побачити конкретні довжини інфрачервоних хвиль, випромінюваних цим об’єктом. Загалом телескоп може спостерігати понад 100 різних довжин хвиль і створить карти Всесвіту, не схожі на жодну з тих, що існували раніше.
Читайте також: