وصل تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا إلى نهاية عمره. كانت مهمتها دراسة الأشياء في الأشعة تحت الحمراء ، وقد تفوقت في ذلك منذ إطلاقها في عام 2003. ولكن كل مهمة لها نهاية ، وفي 30 يناير 2020 ، أغلق سبيتزر.
"إن تأثيرها الهائل على العلم بالتأكيد سيستمر إلى ما بعد نهاية مهمتها."
مدير وكالة ناسا توماس زوربوشن
كان المفكرون يتصارعون مع طبيعة الضوء لفترة طويلة للغاية. في اليونان القديمة ، تساءل أرسطو عن الضوء وقال: "جوهر الضوء هو الضوء الأبيض. الألوان تتكون من مزيج من الخفة والظلام ". كان هذا هو مدى فهمنا للضوء في ذلك الوقت.
تساءل إسحاق نيوتن عن الضوء أيضًا ، وقال إن "الضوء يتكون من جزيئات ملونة". في أوائل القرن التاسع عشر ، قدم الفيزيائي الإنجليزي توماس يونغ دليلاً على أن الضوء يتصرف مثل الموجة. ثم جاء ماكسويل ، وآينشتاين ، وغيرهم ممن فكروا بعمق في الضوء. كان ماكسويل هو الذي اكتشف أن الضوء نفسه هو موجة كهرومغناطيسية.
لكن الفلكي ويليام هيرشل ، المعروف باسم مكتشف أورانوس ، هو الذي اكتشف الأشعة تحت الحمراء. كما كان رائدًا في مجال قياس الطيف الفلكي. استخدم هيرشل منشورًا لتقسيم الضوء ، واكتشف مع مقياس الحرارة ضوءًا غير مرئي يسخن الأشياء.
في نهاية المطاف ، وجد العلماء أن نصف ضوء الشمس هو ضوء الأشعة تحت الحمراء. أصبح من الواضح أنه لفهم الكون من حولنا ، كنا بحاجة إلى فهم ضوء الأشعة تحت الحمراء ، وما يمكن أن يخبرنا عن الأشياء التي ينبعث منها.
لذلك ولد علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. تنبعث جميع الأجسام بدرجة ما من الأشعة تحت الحمراء ، وفي الثلاثينات من القرن التاسع عشر بدأ مجال علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. ولكن لم يحرز تقدم كبير في البداية.
على الأقل ، ليس حتى أوائل القرن العشرين. وذلك عندما تم اكتشاف الأجسام في الفضاء فقط من خلال المراقبة بالأشعة تحت الحمراء. ثم انطلق علم الفلك الراديوي في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، وأدرك علماء الفلك أن هناك الكثير مما يمكن تعلمه عن الكون ، خارج ما يمكن أن يخبرنا به الضوء المرئي.
علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء قوي لأنه يسمح لنا برؤية الغاز والغبار في أماكن مثل قلب مجرة درب التبانة. لكن المراقبة بالأشعة تحت الحمراء صعبة للمنشآت الأرضية. يعترض الغلاف الجوي للأرض الطريق. تشير ملاحظات الأرض بالأشعة تحت الحمراء إلى فترات تعرض طويلة ، وتتعارض مع الحرارة التي يطلقها كل شيء ، بما في ذلك التلسكوب نفسه. كان المرصد المداري هو الحل ، وتم إطلاق اثنين: القمر الصناعي الفلكي بالأشعة تحت الحمراء (IRAS) ومرصد الفضاء تحت الأحمر (ISO).
في عام 1983 ، أطلقت المملكة المتحدة والولايات المتحدة وهولندا القمر الصناعي الفلكي للأشعة تحت الحمراء IRAS. كان أول تلسكوب فضائي بالأشعة تحت الحمراء ، وعلى الرغم من نجاحه ، إلا أن مهمته استمرت 10 أشهر فقط. يجب تبريد المقاريب التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ، وقد نفدت إمدادات IRAS من سائل التبريد بعد 10 أشهر.
كان IRAS مهمة ناجحة ، على الرغم من أنها قصيرة العمر ، وأدرك مجتمع الفلك أنه بدون مرصد مخصص للأشعة تحت الحمراء ، فإن الجهود لفهم الكون ستعرقل. مسح IRAS السماء بأكملها تقريبًا (96٪) أربع مرات. من بين الإنجازات الأخرى ، قدم لنا IRAS صورتنا الأولى لجوهر درب التبانة.
ثم أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) مرصد الفضاء بالأشعة تحت الحمراء في عام 1995 ، واستمرت ثلاث سنوات. كان أحد إنجازاته تحديد المكونات الكيميائية في الغلاف الجوي لبعض كواكب النظام الشمسي. كما وجدت العديد من الأقراص الكوكبية الأولية ، من بين الإنجازات الأخرى.
ولكن كانت هناك حاجة لمزيد من علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، وكان لدى ناسا مشروع طموح في الاعتبار: برنامج المراصد الكبرى. شهد برنامج المراصد الكبرى إطلاق أربعة تلسكوبات فضائية منفصلة بين عامي 1990 و 2003:
- تم إطلاق تلسكوب هابل الفضائي (HST) في عام 1990 ويلاحظ في الغالب في الضوء البصري والأشعة فوق البنفسجية تقريبًا.
- تم إطلاق مرصد كومبتون لأشعة غاما (CGRO) في عام 1991 ولاحظ معظمه أشعة غاما ، وبعض الأشعة السينية أيضًا. انتهت مهمتها في عام 2000.
- يراقب مرصد تشاندرا للأشعة السينية (CXO) بالأساس أشعة لينة ، ومهمته مستمرة.
- تلسكوب سبيتزر الفضائي.
معا ، لاحظوا عبر شريحة واسعة من الطيف الكهرومغناطيسي. كانت المقاريب الفضائية متآزرة ، وكثيراً ما لاحظوا نفس الأهداف لالتقاط صورة حيوية كاملة للأشياء ذات الأهمية. (لا يوجد تلسكوب فلكي راديوي لأن الموجات الراديوية يمكن رؤيتها بسهولة من سطح الأرض. والتلسكوبات الراديوية ضخمة.)
تم إطلاق سبيتزر في 25 أغسطس 2003 على صاروخ دلتا 2 من كيب كانافيرال. تم وضعه في مدار مركزية ، تتبع الأرض.
تم تصميم الصور الأولى التي التقطها سبيتزر لإظهار قدرات التلسكوب ، وهي مذهلة.
قال توماس زوربوشن ، المدير المساعد لبعثة ناسا العلمية ، "لقد علمنا سبيتزر جوانب جديدة تمامًا للكون وأخذنا خطوات عديدة أخرى في فهم كيفية عمل الكون ، ومعالجة الأسئلة حول أصولنا ، وما إذا كنا وحدنا أم لا". مديرية في واشنطن. "حدد هذا المرصد العظيم أيضًا بعض الأسئلة المهمة والجديدة ، وأثار الأشياء لمزيد من الدراسة ، ورسم مسارًا لمتابعة التحقيقات في المستقبل. من المؤكد أن تأثيرها الهائل على العلم سيستمر إلى ما بعد نهاية مهمتها ".
من المستحيل سرد كل الأعمال التي قام بها سبيتزر. لكن عددًا من الأشياء تبرز.
ساعد Spitzer في اكتشاف كواكب خارجية إضافية حول نظام TRAPPIST-1. بعد أن اكتشف فريق من علماء الفلك البلجيكيين الكواكب الثلاثة الأولى في النظام ، حددت ملاحظات المتابعة من قبل سبيتزر ومنشآت أخرى أربعة كواكب خارجية أخرى. كما تم استخدام سبيتزر ل
كان تلسكوب سبيتزر أول تلسكوب يدرس ويميز أجواء الكواكب الخارجية. حصل سبيتزر على البيانات التفصيلية المسماة أطياف لكوكبين خارجيين مختلفين للغاز. يُطلق على ما يسمى "HD 209458b" و "HD 189733b" ، ما يسمى بـ "المشتري الحار" المصنوع من الغاز ، ولكن مداره أقرب بكثير من شمسيهما. كان علماء الفلك الذين يعملون مع سبيتزر مفاجآت في هذه النتائج.
قال عالم مشروع سبيتزر الدكتور مايكل ويرنر في ذلك الوقت: "هذه مفاجأة مذهلة". "لم تكن لدينا فكرة عندما صممنا سبيتزر أنها ستخطو خطوة مثيرة في وصف الكواكب الخارجية."
سمحت قدرات الأشعة تحت الحمراء لسبيتزر بدراسة تطور المجرات. كما أظهر لنا أن ما اعتقدنا أنه مجرة واحدة هو في الواقع مجرتان.
نأمل أن يتم إطلاق خليفة سبيتزر ، تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، قريبًا. تم تمديد مهمة سبيتزر عندما تم تأجيل إطلاق JWST ، ولكن لا يمكن تمديدها إلى أجل غير مسمى. للأسف وكالة ناسا بدون تلسكوب الفضاء تحت الحمراء لفترة.
"نترك وراءنا إرثا علميا وتكنولوجيا قويا."
مدير مشروع سبيتزر جوزيف هانت
سوف تلتقط JWST من حيث توقف Spitzer ، لكنها بالطبع أقوى بكثير من Spitzer. ربما كان Spitzer أول من يميز جو كوكب خارج المجموعة الشمسية ، لكن JWST ستأخذ ذلك إلى المستوى التالي. أحد الأهداف الرئيسية لـ JWST هو دراسة تكوين الغلاف الجوي للكواكب الخارجية بالتفصيل ، والبحث عن اللبنات الأساسية للحياة.
قال جوزيف هانت ، مدير مشروع سبيتزر ، "يجب على كل من عمل في هذه المهمة أن يكون فخوراً للغاية اليوم". "هناك حرفيًا مئات الأشخاص الذين ساهموا بشكل مباشر في نجاح سبيتزر ، والآلاف الذين استخدموا قدراته العلمية لاستكشاف الكون. نترك وراءنا إرثًا علميًا وتكنولوجيًا قويًا ".
لدى وكالة ناسا معرضًا شاملاً لصور سبيتزر على موقع سبيتزر. ستوضح جولة سريعة في هذا الموقع مساهمة التلسكوب الفضائي في علم الفلك.
أكثر:
- بيان صحفي: تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا ينهي مهمة الاكتشاف الفلكي
- ناسا / جي بي إل: تلسكوب سبيتزر الفضائي
- مجلة الفضاء: أفضل 10 صور رائعة للأشعة تحت الحمراء من Spitzer
