Космическая обсерватория для изучения первых мгновений Вселенной вышла на орбиту
Во вторник вечером (12 марта 6:11 мск) с космической военной базы Ванденберг в Калифорнии стартовала ракета-носитель среднего класса Falcon 9 Block 5. Не раз откладывавшийся запуск прошел вполне успешно, многоразовый ускоритель вскоре вернулся на родную планету.
Главный «пассажир» ракеты — SPHEREx, космический телескоп, который будет делать снимки всего неба в более чем ста цветах, невидимых человеческому глазу. Его сопровождает набор спутников под общим названием PUNCH, которые будут изучать атмосферу Солнца и солнечный ветер.
Спустя 42 минуты после запуска SPHEREx отделился от верхней ступени ракеты. Четыре спутника PUNCH, выпущенные парами, последовали его примеру примерно через 10 минут.
Картографирование космоса
SPHEREx расшифровывается как Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer — это труднопроизносимое название соответствует масштабности его цели: обозревать все небо в 102 «оттенках» инфракрасного света.
«Это действительно первый в своем роде аппарат», — заметил космолог Оливье Доре из Лаборатории реактивного движения НАСА.
Для сравнения, предшественник — Wide-field Infrared Survey Explorer, — выведенный из эксплуатации в 2011 году, картировал небо всего в четырех цветах инфракрасного спектра.
Данные SPHEREx будут использованы для изучения того, как общий свет, излучаемый галактиками, менялся с течением космического времени, а также для составления карты местонахождения замерзшей воды и других необходимых для жизни ингредиентов в Млечном Пути.
«Считается, что океаны на Земле произошли из этих межзвездных ледяных резервуаров», — напомнил космолог Джеймс Бок из Калифорнийского технологического института.
Трехмерная карта, отображающая неравномерное распределение галактик во Вселенной сегодня — некоторые ее части густо заполнены галактическим газом и пылью, другие более разрежены, — также поможет физикам узнать больше об инфляции — быстром расширении космоса, которое происходило через долю секунды после Большого взрыва.
По словам доктора Бока, крошечные нерегулярности возникали по мере распространения материи по ранней Вселенной. Но инфляция «раздула их до космических масштабов», сказал он, и отпечаток этих нерегулярностей сохранился в общей структуре сегодняшнего космоса.
Физики давно используют измерения космического микроволнового фона — света, оставшегося после Большого взрыва — для изучения инфляции. Галактический обзор позволит им получить представление о физических процессах, которые привели к этому экстремальному расширению.
Идея предложена давно, но SPHEREx стал первым реализующим ее экспериментом, заключил Бок.
Два года этот аппарат, похожий на мегафон весом полтонны, будет летать на высоте 650 км, фиксируя свет миллионов звезд в ближайших окрестностях и еще большего количества галактик далеко за их пределами. За это время он составит четыре полноценных обзора всего неба.
Отслеживание солнечного ветра
Многие солнечные зонды сосредоточены на наблюдении за короной — внешней атмосферой Солнца.
Это как изучать биологию человека, используя только электронный микроскоп — отлично подходит для исследования клеток, но плохо с точки зрения анатомии в целом, сравнил гелиофизик Крейг ДеФорест из Юго-Западного научно-исследовательского института.
Двухлетняя миссия PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere) предназначена для измерения как короны, так и более широкого кокона солнечного ветра, окутывающего нашу Солнечную систему. Она состоит из четырех 60-килограммовых спутников размером с чемодан. На одном установлен коронограф, остальные три оснащены камерами для съемки более широких видов солнечного ветра, когда он покидает корону.
Полученные с их помощью данные прояснят границу, где заканчивается Солнце и начинается солнечный ветер. PUNCH также поможет прогнозистам лучше предсказывать потенциальные эффекты космической погоды — от отключений электроэнергии до сверкающего северного сияния.
Каждый спутник имеет три поляризационных фильтра, через которые могут проходить только волны света, выровненные в определенном направлении — похоже на блокировку бликов поляризованными солнцезащитными очками. Благодаря этому ученые смогут реконструировать положение, скорость и направление короны и солнечного ветра в трех измерениях.
Кроме того, они впервые смогут отслеживать эволюцию корональных выбросов массы по мере их продвижения к Земле и влияния космическую погоду.
Директор по гелиофизике НАСА Джозеф Уэстлейк сравнил данные, которые будет собирать PUNCH, с наблюдениями за летящим бейсбольным мячом. Пока мяч в руке игрока — за ним следят Parker Solar Probe и Solar Dynamics Observatory, а дальше — дело за PUNCH: «Он связывает то, что мы видим на Солнце, с тем, что мы испытываем на Земле».
