Уредници напомињу - Новинар науке и аутор Бруце Дорминеи разговарао је с два НАСА научника о могућности постављања телескопа на свемирску летјелицу за мисију вањских планета.
Светлосно загађење у нашем унутрашњем сунчевом систему, како од оближњег сунчевог сјаја, тако и од магловитог зодијакалног сјаја прашине укопани у астероидни појас, дуго су сметали космолози који желе јасније преузети рани Универзум.
Али тим из НАСА-е, ЈПЛ и Цалтецх проучавао је могућност спајања оптичког телескопа на свемирску летјелицу током мисије у спољни соларни систем.
Избјегавајући загађену љубичасту маглу нашег Унутрашњег Сунчевог система
Идеја је да се оптички телескоп употреби у фази крстарења да би се што боље руковали на екстрагалактичкој позадинској светлости; то јест, комбинована оптичка позадинска светлост из свих извора у Универзуму. Они предвиђају корисност телескопа да убаци око 5 астрономских јединица (АУ), око растојања Јупитерове орбите. Тим потом жели да повеже своје податке са земаљским опажањима.
Један од циљева је осветљавање епохе реионизације раног свемира. Реионизација се односи на време када је ултраљубичасто (УВ) зрачење из првих звезда свемира јонизирало интергалактички медијум (ИГМ) одстрањујући електроне из ИГМ-ових гасовитих атома. Сматра се да је овај период реионизације наступио најкасније 450 милиона година после Великог праска.
ЗЕБРА, зодијакални апарат за прашину, екстрагалактичка позадина и рејонизациони апарат је НАСА-ин ЈПЛ концепт који захтева телескоп од 40 милиона долара који се састоји од три оптичка / близу инфрацрвена инструмента; који се састоји од 3 цм широког поља мапера и 15 цм снимача високе резолуције. Међутим, НАСА тек треба да одабере предлог ЗЕБРА за једну од својих мисија.
Али да бисмо сазнали више, разговарали смо са водећим и космологом о инструментима ЗЕБРА Цонцепт Јамие Боцком и астрономом Цхарлесом Беицхманом, обојицом из НАСА ЈПЛ и Цалтецх.
Дорминеи: Шта је зодијакална светлост?
Беицхман: То је светао извор дифузне светлости у нашем сопственом соларном систему од зрна прашине која емитују зато што их је сунце загрејало и сами зраче.
или одбијају сунчеву светлост. Ако изађете на врло јасну тамну светлост без месеца, из ове прашине можете видети траку ове светлости. Прати равнину еклиптике. Та прашина углавном потиче од материјала у астероидном појасу који се након великог судара одваја у ситне честице.
Дорминеи: Шта би значило пролазак ове зодијакалне прашине за посматрање?
Беицхман: Замислите да седите у базену Лос Ангелеса и имаћете сав тај дим и измаглицу и желите да мерите колико је ваздух чист у Палм Спрингсу. Морате бити у могућности да одузмете све измаглице између овде и тамо, а то једноставно не можете да учините са било којом тачношћу. Морате да се возите из базена да бисте изашли из смога.
Дорминеи: Како би ово могло помоћи у проучавању ове екстрагалактичке позадине?
Боцк: Екстрагалактичка позадинска светлост (ЕБЛ) мери укупну густину енергије светлости која долази изван наше галаксије. Ова светлост даје збир енергије коју производе звезде и галаксије, и било који други извори, током историје космичког времена. Укупна позадина се може користити за провјеру да ли правилно разумемо историју формирања галаксија. Очекујемо да ће компонента позадинског светла од првих звезда имати различит спектар који достиже максимум у блиском инфрацрвеном стању; ово нам може рећи колико је светла и колико дугачка била епоха када су се формирале прве звезде. Нажалост, зодијакална светлост је много јача од ове позадине. Али преласком на орбиту Јупитера, зодијакална светлост је 30 пута ближа него на Земљи, а на орбити Сатурна је 100 пута слабија.
Дорминеи: Да ли бисте морали аутостопирати у мисији НАСА или је то можда партнерство са неком другом свемирском агенцијом, попут ЕСА-е, на пример?
Боцк: Истражили смо најјефтинији приступ повећаним трошковима, у партнерству са НАСА-овом планетарном мисијом. Али могли бисмо да сарађујемо са другом свемирском агенцијом. Европски истраживач Јупитера Ици Моонс (раније ЈГО) такмичи се за следеће покретање мисије класе Л почетком 2020-их и представља атрактивну могућност за научни инструмент који је допринео крстарењу. Сваки приступ долази са различитим окружењем трошкова и партнерства.
Дорминеи: Да ли је главни покретач да би ЕБЛ телескоп могао да пређе зодијакалну прашину или 5 АУ такође нуди предност посматрања у погледу постизања невидљиве величине?
Боцк: Постоји предност посматрања због позадине [тамнијег сунчевог система]. Са тако малим телескопом не покушавамо да искористимо ову корист, али будуће опсерваторије би могле. Измераваћемо зодијакалну светлост према Јупитеру и шире, а то ће можда мотивисати астрономска посматрања телескопима у спољњем соларном систему у будућности.
Дорминеи: Са каквим бисте се изазовима у вези са преносом података сусрели?
Боцк: Захтеви за податке су можда мањи него што се прво може очекивати, јер су наше слике добијене дугим [посматрачким] интеграцијама уз умерену просторну резолуцију. За планетарни предлог који смо детаљно проучавали, укупна запремина података била је 230 гигабајта, с тим да се око 65 процената ових података враћало са Јупитера и излази на Сатурн. Покази телескопа раде аутономно.
Дорминеи: Шта је са зрачењем са Јупитера ометајући оптичке и ЦЦД камере на телескопу?
Беицхман: Оно што бисте требали учинити је престати износити ЕБЛ запажања док сте близу Јупитера. Проблеми зрачења су значајни, тако да бисте пратили само пре и после проласка Јупитера.
Дорминеи: Шта би ваши инструменти урадили да НАСА-ин планирани свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ) не би?
Боцк: ЈВСТ ће вероватно открити најсјајније прве галаксије, а зависно од тога како су се галаксије формирале, пропустиће већину укупног зрачења због доприноса многих слабих галаксија. Мерењем екстрагалактичке позадине добија се укупно зрачење из свих галаксија и обезбеђује се укупна енергија. Штавише, не треба нам велики телескоп; 15 цм је довољно.
Дорминеи: Шта је са планетарном науком са телескопом?
Боцк: Наш инструмент је специјализован за вршење мерења светлости на површини. Донијели смо посебне изборе дизајна за мапирање зодијакалног облака прашине из унутрашњег у спољни соларни систем. Тродимензионални приказ омогућиће нам да следимо порекло међузвезданог прашине до судара комета и астероида. Знамо да иза орбите Нептуна постоје и предмети Куиперовог појаса, и вероватно је да је и прашина повезана с њима.
Дорминеи: Колико дуго би овај телескоп функционисао?
Боцк: Након завршетка главних запажања, сигурно би било могуће да би првобитни тим или нека страна страна предложила управљање телескопом. Један узбудљив научни случај су посматрања микро-сочива паралакса; опажања која користе паралаксу између Земље и Сатурна за проучавање утицаја егзопланета на орбити око звезда које производе догађај микрооковања. Остале научне могућности укључују мапе Куиперовог појаса у блиском инфрацрвеном стању; звјездане окултације Куиперових појасева; и мапирање више ЕБЛ поља ради поређења са другим истраживањима.
Дорминеи: Како би почетна запажања телескопа потенцијално пољуљала теоријску космологију?
Беицхман: Кад год урадите мерење које је фактор сто пута бољи него пре, увек добијате изненађење.
