Kính viễn vọng không gian NASA Spitzer của NASA đã đi đến cuối cuộc đời. Nhiệm vụ của nó là nghiên cứu các vật thể trong vùng hồng ngoại, và nó đã xuất sắc từ đó kể từ khi nó được phóng vào năm 2003. Nhưng mọi nhiệm vụ đều kết thúc, và vào ngày 30 tháng 1 năm 2020, Spitzer ngừng hoạt động.
Đây là tác động to lớn của nó đối với khoa học chắc chắn sẽ kéo dài đến cuối nhiệm vụ.
Quản trị viên liên kết của NASA Thomas Zurbuchen
Các nhà tư tưởng đã vật lộn với bản chất của ánh sáng trong một thời gian dài. Trở lại thời Hy Lạp cổ đại, Aristotle băn khoăn về ánh sáng và nói, Cái bản chất của ánh sáng là ánh sáng trắng. Màu sắc được tạo thành từ sự pha trộn giữa ánh sáng và bóng tối. Đó là mức độ hiểu biết của chúng ta về ánh sáng hồi đó.
Isaac Newton cũng băn khoăn về ánh sáng, và nói rằng Ánh sáng có cấu tạo từ các hạt màu. Đầu thế kỷ 19, nhà vật lý người Anh Thomas Young đã cung cấp bằng chứng cho thấy ánh sáng hành xử giống như một làn sóng. Rồi đến Maxwell, Einstein và những người khác đều nghĩ sâu về ánh sáng. Chính Maxwell đã nhận ra rằng chính ánh sáng là một sóng điện từ.
Nhưng đó là nhà thiên văn học William Herschel, nổi tiếng là người phát hiện ra Thiên vương tinh, người đã phát hiện ra bức xạ hồng ngoại. Ông cũng đi tiên phong trong lĩnh vực quang phổ thiên văn. Herschel đã sử dụng một lăng kính để phân tách ánh sáng, và với một nhiệt kế, anh phát hiện ra ánh sáng vô hình làm mọi thứ nóng lên.
Cuối cùng, các nhà khoa học phát hiện ra rằng một nửa ánh sáng từ Mặt trời là ánh sáng hồng ngoại. Rõ ràng là để hiểu vũ trụ xung quanh chúng ta, chúng ta cần hiểu ánh sáng hồng ngoại và những gì nó có thể cho chúng ta biết về các vật thể phát ra nó.
Thế là thiên văn hồng ngoại ra đời. Tất cả các vật thể phát ra một mức độ nào đó của bức xạ hồng ngoại, và trong những năm 1830, lĩnh vực thiên văn học hồng ngoại đã bắt đầu. Nhưng không có nhiều tiến bộ được thực hiện lúc đầu.
Ít nhất, không phải đến đầu thế kỷ 20. Rằng khi các vật thể trong không gian được phát hiện chỉ bằng cách quan sát trong vùng hồng ngoại. Sau đó, thiên văn vô tuyến cất cánh vào những năm 1950 và 1960, và các nhà thiên văn học nhận ra rằng có rất nhiều điều cần tìm hiểu về vũ trụ, bên ngoài những gì ánh sáng khả kiến có thể cho chúng ta biết.
Thiên văn học hồng ngoại rất mạnh bởi vì nó cho phép chúng ta nhìn xuyên qua khí và bụi, vào những nơi giống như lõi của dải ngân hà. Nhưng quan sát trong hồng ngoại là khó khăn cho các cơ sở trên mặt đất. Bầu không khí Trái đất có thể cản trở. Quan sát mặt đất hồng ngoại có nghĩa là thời gian phơi sáng lâu và tranh chấp với nhiệt lượng tỏa ra từ mọi thứ, kể cả chính kính viễn vọng. Một đài quan sát quỹ đạo là giải pháp và hai chiếc đã được phóng: Vệ tinh Thiên văn Hồng ngoại (IRAS) và Đài quan sát Không gian Hồng ngoại (ISO).
Năm 1983, Anh, Mỹ và Hà Lan đã phóng IRAS, Vệ tinh Thiên văn Hồng ngoại. Đó là kính viễn vọng không gian hồng ngoại đầu tiên, và mặc dù thành công nhưng nhiệm vụ của nó chỉ kéo dài 10 tháng. Kính thiên văn hồng ngoại cần được làm mát, nguồn cung cấp chất làm mát IRAS Lần hết sau 10 tháng.
IRAS là một nhiệm vụ thành công, mặc dù tồn tại trong thời gian ngắn và cộng đồng thiên văn nhận ra rằng nếu không có đài quan sát hồng ngoại chuyên dụng, những nỗ lực tìm hiểu vũ trụ sẽ bị cản trở. IRAS đã khảo sát gần như toàn bộ bầu trời (96%) bốn lần. Trong số những thành tựu khác, IRAS đã cho chúng tôi hình ảnh đầu tiên về lõi Milky Way.
Sau đó ESA đã ra mắt ISO (Đài quan sát không gian hồng ngoại) vào năm 1995, và nó đã tồn tại được ba năm. Một trong những thành tựu của nó là xác định các thành phần hóa học trong khí quyển của một số hành tinh Hệ Mặt trời. Nó cũng tìm thấy một số đĩa tiền điện tử, trong số những thành tựu khác.
Nhưng cần có thêm thiên văn học hồng ngoại và NASA đã có một dự án đầy tham vọng: chương trình Đài quan sát vĩ đại. Chương trình Đài quan sát vĩ đại đã thấy bốn kính viễn vọng không gian riêng biệt được phóng từ năm 1990 đến 2003:
- Kính thiên văn vũ trụ Hubble (HST) được ra mắt vào năm 1990 và quan sát chủ yếu dưới ánh sáng quang học và tia cực tím.
- Đài quan sát Compton Gamma-Ray (CGRO) được ra mắt vào năm 1991 và quan sát chủ yếu là tia gamma, và một số tia X cũng vậy. Nhiệm vụ của nó kết thúc vào năm 2000.
- Đài thiên văn Chandra X-Ray (CXO) chủ yếu quan sát các tia s mềm, và nhiệm vụ của nó đang diễn ra.
- Kính thiên văn vũ trụ Spitzer.
Cùng nhau, họ quan sát trên một dải rộng của phổ điện từ. Các kính viễn vọng không gian là hiệp lực và họ thường quan sát các mục tiêu tương tự để chụp được một bức chân dung đầy năng lượng của các vật thể quan tâm. (Ở đó, không có kính viễn vọng không gian thiên văn vô tuyến vì sóng vô tuyến dễ dàng quan sát được từ bề mặt Trái đất. Và kính viễn vọng vô tuyến rất lớn.)
Spitzer được ra mắt vào ngày 25 tháng 8 năm 2003 trên một tên lửa Delta II từ Cape Canaveral. Nó được đặt vào quỹ đạo nhật tâm, theo dõi Trái đất.
Những hình ảnh đầu tiên mà Spitzer chụp được thiết kế để thể hiện khả năng của kính viễn vọng, và chúng thật tuyệt vời.
Thomas Spitzer đã dạy chúng tôi về các khía cạnh hoàn toàn mới của vũ trụ và đưa chúng tôi đi thêm nhiều bước để hiểu cách thức vũ trụ hoạt động, giải quyết các câu hỏi về nguồn gốc của chúng tôi và liệu chúng tôi có đơn độc hay không, Thomas nói. Tổng cục tại Washington. Đài quan sát vĩ đại này cũng đã xác định một số câu hỏi quan trọng và mới và các đối tượng trêu ngươi để nghiên cứu thêm, vạch ra một lộ trình cho các cuộc điều tra trong tương lai. Tác động to lớn của nó đối với khoa học chắc chắn sẽ kéo dài sau khi kết thúc nhiệm vụ.
Nó không thể liệt kê tất cả các công việc được thực hiện bởi Spitzer. Nhưng một số điều nổi bật.
Spitzer đã giúp khám phá các ngoại hành tinh bổ sung xung quanh hệ thống TRAPPIST-1. Sau khi một nhóm các nhà thiên văn học Bỉ phát hiện ra ba hành tinh đầu tiên trong hệ thống, theo dõi các quan sát của Spitzer và các cơ sở khác đã xác định bốn hành tinh ngoại khác. Spitzer cũng đã từng
Kính thiên văn vũ trụ Spitzer cũng là kính viễn vọng đầu tiên nghiên cứu và mô tả đặc điểm khí quyển của các ngoại hành tinh. Spitzer thu được dữ liệu chi tiết, được gọi là quang phổ, cho hai ngoại hành tinh khí khác nhau. Được gọi là HD 209458b và HD 189733b, những cái được gọi là Jupiter nóng này được làm bằng khí, nhưng quỹ đạo gần hơn với mặt trời của chúng. Các nhà thiên văn học làm việc với Spitzer đã rất ngạc nhiên với những kết quả này.
Đây là một bất ngờ đáng kinh ngạc, chuyên gia khoa học dự án Spitzer, tiến sĩ Michael Werner nói vào thời điểm đó. Chúng tôi không biết khi chúng tôi thiết kế Spitzer rằng nó sẽ tạo ra một bước tiến mạnh mẽ như vậy trong việc mô tả các ngoại hành tinh.
Khả năng hồng ngoại của Spitzer xông cho phép nó nghiên cứu sự phát triển của các thiên hà. Nó cũng cho chúng ta thấy rằng những gì chúng ta nghĩ là một thiên hà duy nhất trên thực tế là hai thiên hà.
Hy vọng, người kế nhiệm Spitzer xông, Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) sẽ sớm ra mắt. Nhiệm vụ của Spitzer đã được gia hạn khi buổi ra mắt JWST Lần bị hoãn, nhưng nó không thể kéo dài vô thời hạn. Thật không may, NASA không có kính viễn vọng không gian hồng ngoại trong một thời gian.
Chúng tôi để lại một di sản khoa học và công nghệ mạnh mẽ.
Giám đốc dự án Spitzer Joseph Hunt
JWST sẽ chọn nơi Spitzer rời đi, nhưng dĩ nhiên, nó mạnh hơn nhiều so với Spitzer. Spitzer có thể là người đầu tiên mô tả bầu không khí exoplanet, nhưng JWST sẽ đưa nó lên một tầm cao mới. Một trong những mục đích chính của JWST nhiệt là nghiên cứu thành phần của bầu không khí ngoại hành tinh chi tiết, tìm kiếm các khối xây dựng của cuộc sống.
Tất cả những người đã làm việc trong nhiệm vụ này nên vô cùng tự hào ngày hôm nay, Giám đốc dự án Spitzer Joseph Hunt cho biết. Có hàng trăm người đóng góp trực tiếp vào thành công của Spitzer, và hàng ngàn người đã sử dụng khả năng khoa học của mình để khám phá vũ trụ. Chúng tôi để lại một di sản khoa học và công nghệ mạnh mẽ.
NASA có một bộ sưu tập toàn diện các hình ảnh Spitzer tại trang web Spitzer. Một chuyến tham quan nhanh đến trang web đó sẽ làm rõ sự đóng góp của kính viễn vọng không gian trong thiên văn học.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Kính viễn vọng không gian NASA Spitzer kết thúc sứ mệnh khám phá thiên văn
- NASA / JPL: Kính thiên văn vũ trụ Spitzer
- Tạp chí không gian: Top 10 hình ảnh hồng ngoại thực sự tuyệt vời từ Spitzer
