Spitzer — infrardeči vesoljski teleskop NASA (definicija)

Spitzerjev vesoljski teleskop je teleskop, ki ga je NASA leta 2003 izstrelila v vesolje. Je četrti teleskop v okviru programa Velike opazovalnice (prvi je bil vesoljski teleskop Hubble). Vesoljski teleskop Hubble snema vidno svetlobo, vesoljski teleskop Spitzer pa infrardečo svetlobo. Za razliko od Hubbla Spitzer kroži okoli Sonca in ne okoli Zemlje.

Spitzerjev vesoljski teleskop je poimenovan po znanstveniku Lymanu Spitzerju. Njegovo delovanje je bilo načrtovano za 2,5 leta, vendar je dejansko trajal do leta 2009, ko je izčrpal zaloge hladilnega sredstva. Nekateri deli teleskopa lahko delujejo tudi, ko so topli, in še vedno delujejo.

Glavne značilnosti

Spitzer je bil zasnovan za opazovanje infrardečega dela spektra, kar mu je omogočilo odkrivanje predmetov in pojavov, ki so v vidni svetlobi skriti zaradi prahu ali nizke temperature. Glavne tehnične značilnosti:

Presledek zrcala: primarno zrcalo premera približno 85 cm (0,85 m).
Valovne dolžine: opazovanja v infrardečem spektru, približno 3–180 μm (odvisno od instrumenta).
Hlajenje: aktivno hlajenje s tekočim helijem in pasivnim radiativnim hlajenjem; zaradi tekočega helija so bili doseženi izjemno nizke temperature za kratkovalovne in srednjevalovne instr. obs.
Orbit: heliocentrična, Earth-trailing (tajno ali “sledilna” orbita), kar pomeni, da kroži okoli Sonca in postopoma zaostaja za Zemljo (drift približno 0,1 AU na leto).
Izstrelitev: izstreljen 25. avgusta 2003 z raketo Delta II s kompleksa za izstrelitev na Cape Canaveral.

Instrumenti

Glavni instrumenti so omogočali širok razpon načinov opazovanja:

IRAC (Infrared Array Camera) — slike na 3,6; 4,5; 5,8 in 8,0 μm (po izčrpanju helija sta ostali uporabni predvsem kanali 3,6 in 4,5 μm).
IRS (Infrared Spectrograph) — spektroskopija v približno 5–40 μm.
MIPS (Multiband Imaging Photometer for Spitzer) — fotometrija in slikanje pri ~24, 70 in 160 μm.

Misija in faze delovanja

Spitzer je imel dve glavni fazi delovanja:

Kriogenično obdobje (cryogenic mission): trajalo je od izstrelitve leta 2003 do izčrpanja tekočega helija 15. maja 2009. V tej fazi so bili vsi instrumenti delujoči in je bilo mogoče opazovati v širšem IR-pasovnem razponu.
Topla faza (Warm Mission): po izgubi helija se je instrument IRAC lahko še vedno uporabljal v dveh kratkovalovnih kanalih (3,6 in 4,5 μm). V tej fazi je Spitzer nadaljeval z opazovanji še skoraj enajst let, vse do uradnega konca misije.

Znanstveni dosežki

Spitzer je prispeval k mnogim odkritjem in raziskavam v astronomiji:

Analize atmosfere eksoplanetov (detekcija toplote in molekul z uporabo fotometrije med prehodi in sekundarnimi zastrtji).
Raziskave nastajanja zvezd in planetnih diskov — opazovanje prahu in hladnih diskov, ki so v vidni svetlobi nevidni.
Odkritja zelo oddaljenih in zelo šibkih galaksij ter raziskave zgodnje zgodovine vesolja in oblikovanja zvezd v mladem vesolju.
Detekcija rjavih palčkov, prostostoječih planetov z nizko temperaturo ter preučevanje objektov v Osončju (kometi, Kuiperjev pas in druge hladne strukture).
Vpliv na druge zvezdne in planetarne raziskave z dolgoročnimi in zelo natančnimi merjenji svetlosti in spektralnih značilnosti.

Konec misije

Čeprav je bila prvotna načrtovana življenjska doba približno 2,5 leta, se je Spitzer izkazal za izjemno uspešen in dolgoročen observator. Po izgubi hladilnega sredstva leta 2009 je nadaljeval kot "topel" observator in je bil uradno deaktiviran oziroma zaključil delovanje 30. januarja 2020, ko je NASA končala operacije in usmerila vse preostale sisteme v varno stanje.

Spitzer je bil del programa Velike opazovalnice (Great Observatories), poleg njega so bili Hubble, Chandra in Compton (slednji prej). Njegova zmožnost opazovati infrardečo svetlobo je pomembno razširila naše razumevanje hladnih in prašnih delov vesolja ter nadalje oblikovala področje infrardeče astronomije za prihodnje misije.

Odkritja

Vesoljski teleskop Spitzer je lahko videl zelo dobre podrobnosti. Spitzer je bil prvi teleskop, ki je lahko videl svetlobo zunajosončnih planetov (planetov zunaj Osončja). Videl je tudi nekatere od prvih zvezd v vesolju, ki naj bi nastale le 100 milijonov let po velikem poku.

Slika Andromedine galaksije (M31), ki jo je leta 2004 posnel Spitzer.