Die bevorstehende SPHEREx-Mission der NASA wird eine gewisse Ähnlichkeit mit dem James-Webb-Weltraumteleskop haben. Aber die beiden Observatorien werden völlig unterschiedliche Ansätze zur Erforschung des Universums verfolgen.
Die SPHEREx-Mission wird in der Lage sein, alle sechs Monate den gesamten Himmel zu scannen und eine nie zuvor gesehene Karte des Weltraums zu erstellen. Der geplante Start erfolgt spätestens im April 2025. SPHEREx untersucht, was in der ersten Sekunde nach dem Urknall geschah, wie Galaxien entstehen und sich entwickeln und die Fülle an Molekülen, die für die Entstehung von Leben entscheidend sind.
Um diese Ziele zu erreichen, ist fortschrittliche Technologie erforderlich, und in diesem Monat genehmigte die NASA die endgültigen Pläne für alle Komponenten des Observatoriums.
Wir bewegen uns von der Arbeit mit Computermodellen zur Arbeit mit echter Hardware“, sagte Allen Farrington, SPHEREx-Projektmanager am Jet Propulsion Laboratory der NASA, das die Mission leitet. Das Design des Raumfahrzeugs in seiner jetzigen Form wurde bestätigt. Wir haben gezeigt, dass es bis ins kleinste Detail machbar ist. Jetzt können wir also wirklich mit dem Bau beginnen.
Um wichtige Fragen zum Universum zu beantworten, müssen Wissenschaftler den Himmel auf unterschiedliche Weise betrachten. Viele Teleskope, wie das Hubble-Weltraumteleskop, sind so konzipiert, dass sie sich auf einzelne Sterne, Galaxien oder andere Weltraumobjekte konzentrieren und sie im Detail untersuchen.
Aber SPHEREx (was für Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ice Explorer steht) gehört zu einer anderen Klasse von Weltraumteleskopen, die schnell große Bereiche des Himmels beobachten und viele Objekte in kurzer Zeit vermessen.
SPHEREx wird alle sechs Monate über 99 % des Himmels scannen; im Gegensatz dazu beobachtete Hubble in mehr als 30 Betriebsjahren etwa 0,1 % des Himmels. Obwohl Durchmusterungsteleskope wie SPHEREx Objekte nicht so detailliert sehen können wie Zielobservatorien, können sie Fragen zu den typischen Eigenschaften dieser Objekte im Universum beantworten.
Beispielsweise wird das kürzlich gestartete James-Webb-Weltraumteleskop auf einzelne Exoplaneten (Planeten außerhalb unseres Sonnensystems) abzielen, indem es ihre Größe, Temperatur, Wettermuster und Zusammensetzung misst. Aber bilden sich Exoplaneten im Durchschnitt in einer Umgebung, die für das Leben, wie wir es kennen, günstig ist?
Mit SPHEREx werden Wissenschaftler die Fülle lebenserhaltender Substanzen wie Wasser messen, die sich in eisigen Staubkörnern in galaktischen Wolken befinden, aus denen neue Sterne und ihre Planetensysteme geboren werden. Astronomen glauben, dass das Wasser in den Ozeanen der Erde, von dem angenommen wird, dass es für die Entstehung des Lebens auf der Erde wesentlich ist, ursprünglich aus solchem interstellaren Material stammt.
SPHEREx und Webb unterscheiden sich nicht nur in ihrer Herangehensweise an die Untersuchung des Himmels, sondern auch in physikalischen Parametern. James Webb ist das größte Teleskop, das jemals in den Weltraum geflogen ist, mit einem Hauptspiegel von 6,5 Metern Durchmesser, der die Bilder mit der höchsten Auflösung aller Weltraumteleskope in der Geschichte liefert. Die Sternwarte schützt ihre empfindlichen Instrumente mit einem Sonnenschutz von der Größe eines Tennisplatzes vor dem blendenden Sonnenlicht. SPHEREx hingegen hat einen 8-Zoll-Hauptspiegel und eine Sonnenblende, die nur 3,2 Meter breit ist.
Aber beide Observatorien werden Infrarotlicht sammeln – Wellenlängen jenseits des vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Bereichs. Infrarotstrahlung wird manchmal auch als Wärmestrahlung bezeichnet, weil sie von warmen Objekten emittiert wird und daher in Nachtsichtbrillen verwendet wird.
Beide Teleskope werden auch eine Technik namens Spektroskopie verwenden, um Infrarotlicht in einzelne Wellenlängen oder Farben zu zerlegen, genau wie ein Prisma Sonnenlicht in seine Farbkomponenten zerlegt. Mithilfe der Spektroskopie können zwei Teleskope zeigen, woraus ein Objekt besteht, da einzelne chemische Elemente Licht bei bestimmten Wellenlängen absorbieren und emittieren.
Um allgemeine Fragen zu beantworten, musste das SPHEREx-Team zunächst praktischere Fragen beantworten, etwa ob die Instrumente an Bord des Observatoriums im Weltraum funktionieren könnten und ob alle seine Komponenten zusammengesetzt und als System funktionieren könnten.
Letzten Monat wurden die endgültigen Pläne des Teams von der NASA genehmigt, ein Schritt, den die Agentur als Critical Design Review oder CDR bezeichnet. Es markiert einen wichtigen Meilenstein für die Mission auf dem Weg zum Start.
2022-03-25 16:22:55
Autor: Vitalii Babkin