Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Lördag15.08.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Europeiska Herschel spöar Hubble

Publicerad: 11 Februari 2009, 05:53

I gapet mellan Hubble och JWST skickar ESA upp en europeisk produkt. Teleskopets jättespegel ska ge nya insikter.


Nu ska vi få se universum i helt nya våglängder, som aldrig har kunnat visas förr, dels för att atmosfären effektivt spärrar dem, och dels för att tidigare teleskop inte har varit utrustade att visa dem. Herschel, med sin nya jättespegel på 3,5 meter kommer att klå Hubble på flera plan. Inte bara är spegeln större och ger bättre upplösning, instrumenten är modernare och kallare och kamerorna är känsliga för längre våglängder. Herschel kan förenklat se längre tillbaka i forntiden.

Herschel läggs i lagrangepunkt 2 (L2, se läshänvisningarna) på 1,5 miljoner kilometers avstånd från Jorden, dels så att det kan observera i all riktningar utan att ha jorden ivägen, och dels så att det inte störs av strålning från Jorden. Den sista fördelen är att Jorden och Solen ligger åt samma håll sett från L2, så att solskärmen skärmar strålning från båda två samtidigt.

Det är slut med observationer av synliga våglängder. Det vore onödigt att öda rymdteleskop på dem när det är så grandiosa projekt på gång på Jorden. Det är i det långvågiga infraröda som universums ursprung döljer sig och det är det astronomerna är som mest sugna på just nu. Herschels observerbara våglängder ligger mellan 60 och 640 µm, långt nedanför det vi brukar kalla infrarött, på gränsen till det nya vetenskapsfältet terahertzvågor.

Den infraröda astronomin är en ung vetenskap. På bara trettio år har den avslöjat tusentals nya galaxer och andra förvånande fakta som till exempel den vattenånga som fyller upp vår egen galax. Men det finns mer att se. Fjärran solsystem och galaxers födelse i det tidiga universum ser man bäst i långvågigt infrarött med teleskop i rymden som inte begränsas av jordens atmosfär.

Stora delar av universum är helt enkelt för kalla för att sända ut strålning i synliga våglängder. De kan bara observeras i infrarött eller ännu längre våglängder, så kallade submillimetervågor eller terahertzvågor. Det gäller objekt med temperaturer mellan 5-50 K. Gaser med temperaturer mellan 10-200 K har sina starkaste (ljusaste…) emissionslinjer i dessa våglängder.

Dessutom finns många av de objekt astronomerna är intresserade av dolda inuti eller bakom stoftmoln, som till exempel de moln av damm som stjärnor skapas ur. Dessa dammpartiklar är ungefär av samma dimensioner som synligt ljus och absorberar därför strålning av dessa våglängder, men infrarött ljus går tvärs igenom, ju långvågigare, desto bättre.

Farkosten

Heschel blir ungefär 7,5 meter hög och 4 x 4 meter bred och lång och kommer att väga cirka 3,3 ton vid uppskjutningen. Farkosten består av en servicemodul med system för kraft, attitydreglering, databehandling och kommunikation och de vetenskapliga instrumentens varma (elektroniska) delar, mm. Därpå är monterat teleskopet, den optiska bänken och de instrumentdelar som måste kylas, dvs detektorerna, samt kylsystemet. Alltihop skyddas av en solskärm som skärmar teleskopet och kylanläggningen mot solstrålning och ströljus från Jorden. På denna sitter också solcellerna.

Teleskopet och instrumenten

Teleskopet är uppbyggt enligt Cassegrain-principen med en primärspegel på 3,5 meter, den största som någonsin byggts för rymdbruk. Spegeln är framställd i ett material man inte gjort rymdspeglar av tidigare: kiselkarbid. Det är ett oerhört hårt material, på gränsen till diamant, men definitivt inte lika dyrt.

Herschel innehåller följande tre vetenskapliga instrument:

> HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared): en mycket högupplösande spektrometer
> PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer): en avbildande fotometer (i princip en kamera) och medelupplösande spektrometer
> SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver): en avbildande fotometer och en avbildande spektrometer på fouriertransformprincipen.

För att kunna mäta ned på submillimetervåglängder, i princip radiostrålning, måste instrumenten kylas ned till nära den absoluta nollpunkten. Den gemensamma monteringsplattan, kallad den optiska bänken befinner sig inuti en kryostat (jättetermos) som kyls med över 2000 liter flytande helium. De enskilda instrumenten är dessutom utrustade med individuella kylsystem för att nå ännu längre ned i temperatur.

Herschel PACS

Vilka frågor kommer Herschel att kunna besvara?

Huvudfrågorna man söker svar på är:

> Hur galaxer uppstod och utvecklades i det tidiga universum
och
> Hur stjärnor uppstår och utvecklas och hur de samverkar med det interstellära mediet
och
> Vår galax kemiska sammansättning och den kemiska sammansättningen hos planeters, kometers och månars atmosfärer i vårt solsystem

Vila i frid, Hubble

Hubbleteleskopets dagar är räknade. Förhoppningsvis får det en sista serviceomgång under 2009 men i övrigt skulle det ha varit absolut mörker ända fram till det att Nasas James Watt Space Telescope har lagts i bana i L2 år 2013 eller däromkring. Som det ser ut kommer ESA före med ett rymdteleskop för långa våglängder som kan vara på plats redan i mitten av detta år.

Jämförelser mellan olika rymdteleskop

Observerbara våglängder:
ESA Herschel: 60 – 670 µm
ESA Infrared Space Observatory, ISO: 2,5 – 240 µm
NASA Spitzer Space Telescope: 3 – 180 µm
NASA JWST: 0,6 – 27 µm

Läs mer

För ytterligare diskussioner om rymdteleskop och lagrangepunkter, se: http://www.idg.se/2.1085/1.149015

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.