SPHEREx

A NASA a korai világegyetemet és az élet eredetét vizsgálja a közeli infravörösben dolgozó új űrszondájával, amelynek indítását 2023-ra tervezik.

A NASA februárban jelentette be az Explorer program következő küldetését, amellyel a világegyetem fejlődésének legkorábbi időszakait kívánják vizsgálni, beleértve a galaxisok katalogizálását és annak megállapítását, milyen gyakorisággal fordulnak elő az élet keletkezése szempontjából fontos kémiai elemek a galaxisokban található csillagkeletkezési helyeken. A szonda az univerzum történetét, a reionizáció korszakát és a jeget vizsgáló spektrofotométer, röviden SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Re-ionization and Ices Explorer) nevet kapta. Elkészítésére (pályára állítás nélkül) 242 millió dollárt irányoztak elő. A SPHEREx 2023-ban indulhat, a NASA Explorer sorozatának közepes kategóriájú műholdjaként. (E kategória jelenleg működő űreszközei az ACE, a Swift, a TESS és a THEMIS.) A válogatás során legyőzött versenytársai az Arcus röntgencsillagászati obszervatórium és a FINESSE exobolygó-kutató programok voltak.

A SPHEREx fantáziarajza. (Kép: Caltech)

A SPHERExet mindössze 20 cm átmérőjű távcsővel szerelik fel, amely a látható és a közeli infravörös tartományban vizsgálódik. Küldetését két évre tervezik, ezalatt négyszer letapogatja a teljes égboltot a 0,75–5 mikrométer közötti színképtartomány 96 sávjában. A távcső látómezeje 7,5° × 3,5° lesz, egy pixel átmérője 6 ívmásodperc. Ez lesz az égbolt első, teljes infravörös spektrális felmérése. A SPHEREx Föld körüli napszinkron pályán fog dolgozni. Fő feladatán túlmenően vizsgálni fogja a Jupiter pályáján az óriásbolygó előtt és mögött keringő trójai kisbolygókat, kiegészítve ezzel a NASA várhatóan 2021-ben induló Lucy küldetése során szerzendő adatokat.

A SPHEREx felépítése. (Kép: Caltech)

A SPHEREx tudományos programja a kozmológiától az élet eredetéig terjed. Az űrtávcsővel az eddiginél pontosabban akarják meghatározni 10 milliárd fényéven belül több mint 450 millió galaxis távolságát. A SPHEREx meg tudja figyelni az úgynevezett reionizáció korszakát, vagyis az ősrobbanás után 400 millió – 1 milliárd év közötti időszak eseményeit, amikor az első csillagok létrejöttek, ezáltal pontosítani lehet a korai galaxiskeletkezés körülményeit jellemző paramétereket. Feltérképezi a közelebbi galaxisokat is, és megvizsgálja a közöttük található nagy, üres tartományokat, miáltal megpróbálja kideríteni, mi okozhatta a korai világegyetemben a felfúvódást. A Tejútrendszeren belül a csillagkeletkezési helyeken a víz és szerves anyagok előfordulását próbálja azonosítani, valamint felderíti a jég jelenlétét a bolygókeletkezés különböző fázisaiban.

A SPHEREx és néhány más űrtávcső észlelési tartományának és érzékenységének összehasonlítása. (Kép: Caltech)

A SPHEREx vizsgálatai kiegészítik a közeljövő spektroszkópiai megfigyeléseit, elsősorban a 2020-as években induló WFIRST űrtávcső, illetve az ESA Euclid űrtávcsövének eredményeit. A csillagászok arra számítanak, hogy a teljes égbolt átvizsgálása során számos érdekes objektumot találnak, amelyek érdemesek a jelenlegi tervek szerint 2021-ben induló James Webb-űrtávcsővel (JWST) való alaposabb vizsgálatra.

Kapcsolódó cikkek:
JWST: még egy év késés
Veszélyben a WFIRST
Jelentősen késik az Euclid
A NASA következő kisbolygó-szondái

Kapcsolódó linkek:
A NASA tervezett SPHEREx űrtávcsöve (Sky and Telescope)
SPHEREx sajtóközlemény
Explorer program (NASA)
SPHEREx (Kaliforniai Műszaki Egyetem, Caltech)
James Bock (Caltech) előadása a SPHERExről (CfA Colloquium, YouTube)