Ein von der NASA geführtes Team untersucht den Bau einer Eisenbahn im Weltraum für ein Paar Teleskope, die beispiellose Einblicke in die Entstehung von Planeten, Sternen und Galaxien bieten. Die vorgeschlagene Mission SPIRIT (Space Infrared Interferometric Telescope) wird auch die atmosphärische Chemie von Riesenplaneten um andere Sterne untersuchen.
SPIRIT besteht aus zwei Teleskopen an gegenüberliegenden Enden eines 40-Meter-Strahls. Die Teleskope bewegen sich wie Autos auf einer Eisenbahn entlang des Strahls und kämmen ihre Bilder mithilfe der Interferometrietechniken, um das Auflösungsvermögen eines einzelnen Riesenteleskops mit einem Durchmesser von 120 Fuß zu erreichen.
Das Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md., Wird ein Team aus NASA, Universität und Industrie leiten, um ein vorläufiges Design für SPIRIT zu entwickeln. Das Team wird verschiedene Missionskonzepte evaluieren, eine Roadmap der für die Mission erforderlichen Technologieentwicklung erstellen und unabhängige Kostenabschätzungen erstellen.
Die Studie wurde im Juli 2004 vom NASA-Hauptquartier in Washington, DC, als einer von neun Vorschlägen in Auftrag gegeben, die die strategische Planung für das Forschungsthema Origins Space Science der NASA unterstützen sollen. Das Origins-Programm der NASA versucht, die grundlegenden Fragen zum Universum zu beantworten, z. B. woher wir kamen und ob wir alleine sind oder nicht. Das Team wird Anfang Januar 2005 dem Origins Roadmap Committee Bericht erstatten. Ein Abschlussbericht ist drei Monate später fällig.
"Ich freue mich sehr, dass SPIRIT für das Studium ausgewählt wurde", sagte Dr. David Leisawitz von NASA Goddard, Principal Investigator für die vorgeschlagene Mission. "Wir werden der NASA die Möglichkeit geben, ein Teleskop zu bauen, das die Welt mit gestochen scharfen Infrarotbildern des Universums blenden wird."
„Diese Bilder werden uns helfen, einige sehr tiefgreifende Fragen zu beantworten. Wie sind wir lebenden Tiere auf einem felsigen Planeten gelandet, der in Sonnenlicht getaucht ist, einem von hundert Milliarden Sternenbewohnern der prächtig spiralförmigen Milchstraße? Vielleicht noch verlockender ist, dass wir das Unerwartete erwarten sollten, denn das finden wir immer dann, wenn ein großer Schritt unternommen wird, um die Werkzeuge der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu verbessern. SPIRIT wird Techniken verwenden, die vor einem Jahrhundert von Nobelpreisträger Albert A. Michelson entwickelt wurden. Wir wissen also, dass dies möglich ist, und ich denke, es passt hervorragend zu der Origins-Missionsklasse, die in der Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen der NASA vorgesehen ist “, sagte Leisawitz.
SPIRIT wird das Universum im fernen Infrarot und im Submillimeterbereich untersuchen. Dieses Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar, aber einige Arten von Infrarotlicht werden als Wärme wahrgenommen.
Die Prozesse, die Planeten, Sterne und Galaxien bilden, sind in diesen Lichtarten am leichtesten sichtbar. Zum Beispiel werden Sterne geboren, wenn massive interstellare Wolken unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenbrechen. Der Zusammenbruch erzeugt Wärme, wodurch der zentrale sternbildende Bereich der Wolke im Infrarot leuchtet. Neugeborene Sterne sind häufig von Staub- und Gasscheiben umgeben, die ebenfalls unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenbrechen und Planeten bilden. Während die Planeten zu klein sind, um direkt gesehen zu werden, stört ihre Schwerkraft die Staubscheibe und bildet Wellen und Klumpen. Der vom Zentralstern erwärmte Staub leuchtet im Infrarotlicht, enthüllt SPIRIT die staubigen Strukturen und gibt die Standorte und Größen bisher unbekannter Planeten bekannt.
Ein weiterer Blick in den Raum ist gleichbedeutend mit einem Rückblick in die Zeit, da die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist und das Licht viel Zeit benötigt, um immense kosmische Entfernungen zu überwinden. Wir sehen die nächste große Galaxie (Andromeda), wie sie vor etwa zwei Millionen Jahren erschien, denn so lange hat es gedauert, bis ihr Licht uns erreicht hat. Wir werfen unseren Blick Milliarden von Jahren zurück, indem wir auf die Grenze des beobachtbaren Universums blicken und so Galaxien beobachten können, wie sie sich entwickeln. Da sich das Universum jedoch ausdehnt, wurde das von entfernten Galaxien emittierte Licht durch die Ausdehnung des Weltraums auf Infrarot- und Submillimeterwellenlängen gedehnt. Daher benötigen wir Teleskope, die für diese Lichtarten hochempfindlich sind, um die Bildung entfernter Galaxien zu beobachten.
Viele dieser Objekte erscheinen zu klein oder leuchten in ihren entfernten Entfernungen zu schwach, als dass vorhandene Teleskope sie detailliert beobachten könnten. Um solch ehrgeizige Beobachtungen zu erzielen, verfügt SPIRIT über eine 100-fache Winkelauflösung (Fähigkeit, feine Details zu erkennen) als vorhandene Infrarot-Teleskope, ergänzt durch eine entsprechende Verbesserung der Empfindlichkeit.
Zu den technischen Herausforderungen gehört es, die Teleskopspiegel extrem kalt zu halten (etwa 4 Grad Kelvin oder minus 452 Grad Fahrenheit), damit ihre eigene Wärme das schwache Infrarotlicht, das sie sammeln möchten, nicht verdeckt. Die Detektoren müssen auch eine größere Empfindlichkeit und mehr Pixel aufweisen. Das Goddard / Industrieteam ist der Herausforderung gewachsen: „Unsere Ingenieure lieben es, an diesem Projekt zu arbeiten. Es gibt viel Raum für kreatives Denken, und jeder versteht, dass dies eine Gelegenheit ist, einen großen wissenschaftlichen Sprung nach vorne zu machen und gleichzeitig die nächste Generation von Entdeckern zu inspirieren. " sagt Leisawitz.
Wenn SPIRIT genehmigt wird, könnte es 2014 an Bord einer großen Verbrauchsrakete startbereit sein. SPIRIT würde zum L2-Kalibrierungspunkt eine Million Meilen von der Erde entfernt reisen, wo er automatisch seinen Strahl entfalten und die Teleskope einsetzen wird. Das von Goddard geleitete Team besteht aus Mitarbeitern von Caltech, Cornell, dem Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik, der University of Maryland, dem Massachusetts Institute of Technology, dem Naval Research Laboratory, Princeton, der University of California, Los Angeles und der University of Wisconsin und das Jet Propulsion Laboratory und das Marshall Space Flight Center der NASA. Das Branchenteam besteht aus Ball Aerospace, Boeing, Lockheed-Martin und Northrop-Grumman.
Ursprüngliche Quelle: NASA-Pressemitteilung
