טלסקופ החלל ע"ש ספיצר

מתוך אסטרופדיה
(הופנה מהדף Spitzer)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Tele3.jpg
טלסקופ החלל ע"ש ספיצר
טקסט תיאור
טלסקופ החלל ע"ש ספיצר על רקע השמים באינפרה-אדום (100 מיקרון) Credit: NASA/JPL-Caltech
נתונים
מפעיל: NASA
מיקום: חלל, מקיף את השמש
זמן הקפה: שנה
סוג טלסקופ: ריצ'י-קרטיין
תצפית באורכי גל: 3 - 180 מיקרון
קוטר מראה: 85 ס"מ
תחילת פעילות: 2003
סיום פעילות:  ?

טלסקופ החלל ע"ש ספיצר (באנגלית: Spitzer Space Telescope או בשמו הקודם: SIRTIF) הוא טלסקופ של מנהלת החלל והתעופה של ארה"ב הצופה בתחום הקרינה האינפרא-אדומה (IR) ואחד מארבעת "מצפי החלל הגדולים" של מנהלת החלל והתעופה של ארה"ב.

טלסקופ החלל ע"ש ספיצר לפני שיגורו לחלל. צילום: מנהלת החלל והתעופה של ארה"ב. בצד שמאל ניתן להבחין במגן החום של טלסקופ החלל המצופה תאים סולרים המספקים אנרגיה חשמלית למערכות הטלסקופ.

הקדמה

עצמים אסטרופיזקליים רבים פולטים קרינה בתחום האינפרא-אדום. עצמים שהטמפרטורה שלהם בין עשרות למאות קלווין פולטים בד"כ את רוב הקרינה שלהם בתחום האינפרא-אדום. דוגמא לעצמים כאלו הם ענני גז מולקולרים ואבק וכוכבים קרים. גם עצמים שפולטים את רוב קרינתם בתחום האור הנראה פולטים בד"כ קרינה בתחום האינפרא אדום וכן כתוצאה מהסחה לאדום גבוהה התחום שבו נפלטת רוב הקרינה עשוי לעבור מתחום האור הנראה לאינפרא-אדום. בנוסף קרינה בתחום האינפרא-אדום לא נבלעת ומפוזרת ע"י אבק, כמו קרינה בתחום האור הנראה, ועל כן באמצעות תחום זה ניתן לפעמים לראות אל תוך אזורים מאובקים.

הצורך בטלסקופ חללי הצופה בתחום האינפרא אדום נובע ממספר סיבות: קרינה אלקטרומגנטית בתחום האינפרא-אדום (תת-אדום) נחסמת ברובה ע"י האטמוספרה (בעיקר באורכי גל ארוכים), בנוסף מאחר והאטמוספרה של כדור הארץ פולטת קרינה רבה בתחום האינפרא-אדום הרקע בתחום זה גבוה במיוחד ומפריע לתצפיות (ראו מאמר על יחס אות לרעש).

טלסקופ החלל ע"ש ספיצר צופה על עצמים אסטרופיזקליים מגוונים, החל מאסטרואידים במערכת השמש וכלה במרכזי גלקסיות ועוד. בספקטרום של מספר יסודות ומולקולות, הנמצאים בצנאים מסוימים, קיימת חתימה אופיינית בתחום האינפרא-אדום בלבד כך שבאמצעות ספיצר ניתן ללמוד על קיומם של חומרים ספציפיים בחלל. ספיצר גם מאפשר לזהות קרינה נראית שנפלטה מגוף המתרחק מהארץ ובעקבות כך מוסחת לתחום האינפרא-אדום. ספיצר מאפשר למדוד את פליטת החום הנפלטת מכוכבי לכת, שביטים ואסטרואידים ומתוך נתונים אלו אפשרי ללמוד את גודלם המדויק. ספיצר גם מספק עדויות לקיומם של כוכבי לכת זרים במערכות שמש אחרות עקב יכולתו לזהות ליקויים שאינם אפשריים לגילוי בתחום קרינה אחר. בעקבות כל זאת ועוד, טלסקופ החלל ע"ש ספיצר הוא אחד מהטלסקופים המבוקשים והחשובים ביותר כיום בקרב קהילת האסטרונומים והאסטרופיסיקאים. הטלסקופ מופעל ע"י צוות במכון הטכנולוגי של קליפורניה (CalTech) שבקליפורניה. להלן הקישור לאתר של טלסקופ החלל ספיצר.

הטלסקופ נקרא על-שמו של האסטרופיסיקאי והאסטרונום ליימאן ספיצר (Lyman Spitzer, 1914-1997) שהיה מההוגים והיוזמים לשיגור והפעלה של טלסקופים מהחלל (עוד ב-1946, הרבה לפני שיגור הלוויין הראשון לחלל) ובעיקר של טלסקופ החלל ע"ש האבל. ספיצר עסק בהתפתחות כוכבים, פיסיקת הפלסמה והיתוך גרעיני. בעת מלחמת העולם השנייה היה חבר בצוות שפיתח את הסונר.

הטלסקופ שוגר באוגוסט 2003 ומאז הוא פעיל בצורה אינטנסיבית מאד – אך לא לאורך זמן... בשנת 2008 יסתיים קירור המצלמה של ספיצר בעקבות "חיסול" מלאי ההליום הנוזלי המשמש לקרור המצלמות. קירור זה, ל-267- מעלות צלזיוס (6 קלווין בלבד) מאפשר להוריד בצורה משמעותית את רעש הרקע במצלמה. ללא הקירור התמונות של ספיצר יאבדו מאיכותן. ספיצר איננו סובב את הארץ אלא דווקא מקיף את השמש ומתרחק מכדור-הארץ לאיטו. הטלסקופ מוגבל לכמה כיווני תצפית – אסור לכוון אותו אל השמש, הארץ, הירח וכוכבי הלכת הגדולים – המערכות על ספיצר רגישות מדי לקרינה האינפרא-אדומה הנפלטת מגופים קרובים אלה. ספיצר מורכב מטלסקופ מראות (מחזיר-אור) מסוג ריצ'י-קרטיין. קוטר המראה הראשית הינו 85 ס"מ ומשקלה לא עולה על 50 ק"ג. הטלסקופ גם מוסתר מקרניה היוקדות של השמש ע"י מגן חום שניצב באופן קבוע בין הטלסקופ לשמש.

מכשירים

לספיצר 3 מצלמות השונות זו מזו באורכי הגל ובסוגי התצפית שהן מאפשרות: IRAC מאפשרת צילום בתחום של 3.6 עד 8 מיקרון (מיקרון אחד הינו מיליונית המטר). MIPS מאפשרת צילום בתחום של 24, 70 ו-160 מיקרון, כלומר צילום של גופים קרים (למשל שביטים בקצה מערכת השמש). IRS הינו ספקטרוגרף בתחום של 5 עד 37 מיקרון (התחום הוא תלוי-רזולוציה).

IRAC

מצלמה בתחום האינפרא-אדום הקרוב הצופה בתחום של 3.6 מיקרון עד 8 מיקרון. IRAC מורכבת משתי מצלמות, כל אחת עם שדה ראיה של כ 5.2 דקות קשת על 5.2 דקות קשת ופלטת סקלה של כ 1.2 שניות קשת לפיקסל. שתי המצלמות יכולות לצפות סימולטנית - האחת מצלמה העשויה מהמוליך למחצה אינדיוםאנטימונייד (InSb) יכולה לצפות בתחום של 3.6 או 4.5 מיקרון. המצלמה השנייה, עשוייה סיליקון-ארסניק יכולה לצפות בתחום של 5.6 או 8 מיקרון.

MIPS

מצלמה בתחום האינפאר-אדום בתחום של 24 עד 160 מיקרון. כמו כן המצלמה יכולה לקחת ספקטרום בהפרדה נמוכה (R~20) בתחום של 55 עד 95 מיקרון. המכשיר מורכב משלוש מצלמות שונות כל אחת אופטימלית לתחום ספקטרלי אחר (24 מיקרון, 70 מיקרון ו 160 מיקרון).

IRS

ספקטרוגרף בתחום האינפרא-אדום העובד בתחום של 5.2 עד 32 מיקרון. ה-IRS מספק כושר הפרדה נמוך (60-120) עד בינוני (600).

השגיו של ספיצר

גלקסיית הסומבררו M104 כפי שוצלמה ע"י טלסקופ החלל ע"ש ספיצר. צילום: מנהלת החלל והתעופה של ארה"ב.

טלסקופ החלל ע"ש ספיצר איפשר לנו להבין טוב יותר מבנים קרים ומאובקים. לדוגמא, הוא אפשר לנו להתבונן אל תוך אזורי יצירת כוכבים (לא ניתן לראות אזורים אלו באור נראה כתוצאה מבליעתו ע"י האבק) ולאמוד את תכונות האבק והגז באזורים אלו. בתצפית בגלקסיות קרובות ספיצר אפשר לנו להבין טוב יותר היכן נוצרים כוכבים בגלקסיות. אחד האומדנים הטובים ביותר לקצב יצירת כוכבים בגלקסיות הוא סה"כ הקרינה הנפלטת בתחום של 60 עד 100 מיקרון. קרינה זו מאפיינת מבנים קרים (על מנת שענן גז יקרוס ליצירת כוכב הוא צריך להתקרר, ראו: מסת ג'ינס). על כן ספיצר איפשר לאמוד את קצב יצירת הכוכבים בגלקסיות חיוורות.

כמו כן ספיצר אפשר, בפעם הראשונה, לראות ליקוי משני של כוכב לכת לוקה מחוץ למערכת השמש. תצפית זו נחשבת לגילוי הישיר הראשון של כוכב לכת (שאינו צעיר מאד) מחוץ למערכת השמש. כמו כן ספיצר אפשר גילוי של אדי מים באטמוספרה של כוכב לכת מחוץ למערכת השמש.

ראו גם

הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית


מחברים


דוד פולישוק