g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Spitzer teleskopu bu kadar uzun süre nasıl çalışmaya devam etti?

Kızılötesi bantta yaklaşık 16 yıl evren keşfinin ardından NASA, Spitzer Uzay Teleskobu'nun hizmet ömrünü 30 Ocak 2020'de kalıcı olarak sona erdirecek. O zamana kadar uzay aracı 11 yıldan fazla çalışacak ve bu da ana görevini gerçekleştirmek için gereken sürenin çok ötesine geçecektir. Bunun nedeni, dünyadan daha uzağa uçan teleskoplar gibi özel zorlukları karşılayabilen Spitzer mühendislik ekibidir.

Bu görüntü, Spitzer Teleskobu'ndan Samanyolu'nun kızılötesi görüntüsünü göstermektedir. Kaynak: NASA / JPL-Caltech

Spitzer, NASA'nın Pasadena, California'daki Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından yönetilmekte ve işletilmektedir ve küçük ama dönüştürülebilir bir gözlemevidir. Kızılötesi ışığı yakalar ve genellikle sıcaklığı görünür ışığı yaymaya yetecek kadar yüksek olmayan "sıcak" nesnelerden yayılan ışıktır. Spitzer, Satürn'ün yeni halesinden uzaktaki bilinmeyen galaksilerin gözlemlerine kadar, evrenin hemen her köşesindeki gizli madde perdesini kaldırdı. Yıldızların yaşam evrelerini gözlemler, anavatan galaksilerimizin haritasını çıkarır, bulutsuların parlak görüntülerini yakalar ve ayrıca uzak yıldızların yörüngesinde dönen yeni keşfedilen gezegenleri tespit eder.

Ancak Spitzerin müdür yardımcısı Joseph Hunt'ın dediği gibi: "Birinci sınıf bir uzay aracına sahip olabilirsiniz, ancak verileri geri getiremezseniz, bu anlamsızdır."

Spitzer'in güneş etrafındaki yörüngesi dünyanınkine benzer, ancak biraz daha yavaş bir hızdadır. Bugün, dünya ile ay arasındaki mesafenin 600 katı olan dünyanın yaklaşık 158 milyon mil arkasında (yörüngeyi takip eden) yörüngede dönüyor.

Göreve başladığından beri güneşe dönük güneş panellerinin açısı her yıl artmaktadır. Görev planlayıcıları, eğim açısının 30 dereceyi aşmasına izin vermeyi hiç düşünmemiş olsalar da, bugünlerde, Spitzer teleskopu, yerle iletişimini sağlamak için paneli ile güneş arasındaki açıyı 53 dereceye (90 derece tamamen olacak) Güneşe dönüş). Spitzer teleskopu, güneş panelini yer iletişiminden yaklaşık 2,5 saat önce şarj etmek için güneşe çevirmek zorunda kaldı. Spitzer çalışmaya devam ederse, Spitzer'in çalışma saatleri arttıkça iletişim penceresi her yıl kısalacak, bu da uzay aracının uzun vadeli verimli çalışması için zamanın sınırlı olduğu anlamına geliyor.

Sebat

Uzay aracını farklı çevresel koşullar altında ayarlamak, örneğin uzay aracının yeryüzüyle iletişim kurması gibi, güneş panelinin açısını artırmak ister, ancak bu bir düğmeye basmak kadar basit değildir. Uzay aracının yazılım uçuşunda güvenlik mekanizmasını tetikleyebilecek açı değiştirme sürecinde birçok durum vardır. Örneğin, görevin ilk günlerinde, panelin eğimi ile güneş arasındaki açı 30 ° 'yi aşarsa, yazılım "duraklat" düğmesine basacak ve aynı zamanda görev ekibi neyin yanlış gittiğini anlayana kadar uzay aracının güvenlik modunu açacaktır. Spitzer teleskopu ile güneş arasındaki açının değiştirilmesi, uzay aracı bileşenlerinin aşırı ısınmasını ve hurdaya atılmasını önlemek için bir güvenlik mekanizmasını da tetikleyecektir.

Güvenli moda girmek bir uzay aracı için özellikle tehlikeli olabilir, çünkü hem uzay aracını dünyadan daha uzak ve uzak hale getirecektir (yeryüzüyle iletişim kurması zor), hem de eski hava yolu sistemi kapatıldığında açılamayabilir.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için, proje mühendisleri ve Jet Tahrik Laboratuvarı (JPL) ve California Teknoloji Enstitüsü'nde (Caltech) çalışan bazı bilim adamları, Littleton, Colorado'daki Lockheed Martin'de bulunuyor. Space) 'in gözlemevi mühendislik ekibi, daha kolay bir çözüm bulmak için işbirliği yaptı. (Lockheed Martin, NASA için uzay aracını inşa etti) Bolinda Kahr, Project Spitzer'in görev yöneticisi ve çok merkezli ekibi yönetiyor. Yıllar geçtikçe, kendisi ve meslektaşları ana görev için tasarlanan güvenlik mekanizmasının nasıl kapatılacağını başarıyla çözdüler ve bu değişikliğin başka gereksiz yan etkiler getirmeyeceğinden emin oldular.

Bununla birlikte, Spitzer yaşlandıkça ve dünyadan uzaklaştıkça, uzay aracının bakımının zorluğu ve anormallik riski de artmaktadır.

"Dürüst olmak gerekirse, Spitzer görev planına katılan hiç kimse Spitzer teleskopunu 2019'da kullanmaya devam edeceğimizi düşünmezdi." Spitzer Proje Müdürü Lisa Storey Lombardi ( Lisa Storrie-Lombardi) dedi. "Ancak son derece güçlü bir uzay gemimiz ve mükemmel bir ekibimiz var. Ve biz şanslıyız. Gerekirse biraz şanslı olmalısınız çünkü her şeyi önceden tahmin edemezsiniz."

Sakin ol

Çoğu kızılötesi dedektörün çalışırken çok düşük bir sıcaklığa indirilmesi gerekir, çünkü güneş, dünya, uzay aracı gibi çok sayıda "sıcak" nesneden gelen kızılötesi ışınlara maruz kalacaklar ve hatta aletin kendisi tarafından üretilen ısı, dedektörün arızalanmasına neden olacaktır. . Temsili soğutma yöntemi, kimyasal soğutucu soğutma yöntemidir.

Spitzer'in tasarımcıları farklı bir yaklaşım benimsedi ve uzay aracının dünyadan uzaktaki yörüngeye (kızılötesi parazit ısısının ana kaynağı) uçmasına izin vermek de dahil olmak üzere pasif bir soğutma sistemi geliştirdiler. Uzay aracının dış kabuğu olarak da özel bir malzeme seçtiler.Isı teleskopa ulaşmadan çok fazla güneş ışığını yansıtabilir veya teleskop tarafından üretilen ısıyı toplayıp uzaya yayabilir. Bu yapıda, soğutucunun rolü yalnızca aletin kendi sıcaklığını birkaç derece düşürmektir. Yerleşik soğutucuyu azaltmaya yönelik tasarım, mühendislerin uzay aracının hacmini% 80'den fazla azaltmasına ve bütçeyi% 75'ten fazla azaltmasına olanak tanır.

2009'da Spitzer Gök Teleskobu'nun soğutma sıvısı tüketilmiş ve aletlerin üçte ikisinin arızalanmasına neden olmuş olsa da, ekip yine de aletlerin kalan üçte birinin çalışmaya devam etmesine izin verdi. . (Bu cihaz, dört kızılötesi ışığın dalga boylarını algılamak için kullanılır; "sıcak" modda, kızılötesi ışık dalgalarından ikisini hala algılayabilir.)

Spitzer, görevde ana görevinin iki katından fazla zaman harcadı ve genişletilmiş görevi, gözlemevi için en değişken sonuçlardan bazılarını üretti. 2017 yılında teleskop, TRAPPIST-1 yıldızında yedi kayalık gezegenin varlığını ortaya çıkardı. Çoğu durumda, Spitzer dış gezegen keşif görevi, NASA'nın Kepler programı ve Hubble Uzay Teleskobu da dahil olmak üzere diğer görevlerle bağlantılı olarak gerçekleştirilir.

Spitzer'in geçen bir buçuk yıldaki bilimsel keşif görevi, birkaç dış gezegenin araştırılmasını içeriyordu. Projelerden biri, bir gezegene sahip olabilecek 15 cüce yıldız sistemini (TRAPPIST-1'e benzer) araştırmaktır. Bir yıl önce fırlatılan NASA'nın Transiting Exoplanet Exploration Satellite (TESS) tarafından keşfedilen dış gezegenler üzerindeki takip çalışmalarına ek 650 saat ayrıldı.

Son yolculuk

Her görev belirli bir anda sona erecek.Spitzer'i çalıştırmayla ilgili zorluklar artmaya devam ettikçe ve uzay aracında anormal görevlerin sona ermesi riski arttıkça, NASA görevi kontrollü bir şekilde sonlandırmaya karar verdi.

"Birkaç durumda, Spitzer görevi beklemediğimiz bir şekilde sona erebilirdi." Kahr, "Uzay aracını Ocak ayında bilinçli olarak hizmet dışı bırakabildiğim için çok mutluyum. Bunu istediğimiz şekilde bu."

Spitzer görevi bitmek üzere olsa da, NASA'nın 2021'de fırlatılması planlanan ve Spitzer'in gözlemlediği aynı dalga boyundaki evrenlerin çoğunu inceleyecek olan James Webb uzay teleskobu için sahneyi hazırlıyor. Webb'in birincil aynası, Spitzer aynasından 7,5 kat daha büyük, bu da Webb'in aynı hedefi Spitzer'den daha yüksek bir çözünürlükte inceleyeceği ve dünyadan Spitzer'in gözlemleyebileceğinden daha uzaktaki nesneleri inceleyebileceği anlamına geliyor.

Webb'in ilk beş ayında, dördü doğrudan Spitzer gözlemlerine bağlı olan on üç bilimsel proje tarandı. Webb, Spitzer'in başlattığı mirası büyük ölçüde genişletecek ve henüz araştırmaya başladığı sorulara cevap verecek.

JPL, NASA'nın Washington'daki Bilim Görev Ajansı'nın Spitzer uzay teleskopu görevini yönetiyor. Bilimsel işlemler, Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'ndeki Spitzer Bilim Merkezi'nde yürütülüyor. Uzay işi Lockheed Martin Space'e dayanmaktadır. Veriler, California Institute of Technology IPAC'daki Kızılötesi Bilim Arşivlerinde saklanmaktadır. California Teknoloji Enstitüsü, NASA için JPL'yi yönetiyor.