Herschel (vesmírná observatoř)

Herschel Space Observatory , dříve FIRST [ 3] ( daleko infračervený a submilimetrový dalekohled ) je astronomická družice vytvořená ESA .  Původně navrženo konsorciem evropských vědců v roce 1982. Start se uskutečnil 14. května 2009 ve 13:12 UTC z místa startu Kourou pomocí nosné rakety Ariane-5 . Mise je pojmenována po Siru Williamu Herschelovi , prvním průzkumníkovi infračerveného spektra. Před vypuštěním vesmírného dalekohledu Jamese Webba v prosinci 2021 to byl největší vesmírný infračervený dalekohled a vesmírný dalekohled s největším zrcadlem (James Webb má segmentové zrcadlo o celkovém průměru 6,5 metru , ale Herschelovo největší monolitické zrcadlo je stále 3,5 metru ), od kdy lidstvo vypustilo do vesmíru [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] .  

Družice je umístěna na heliocentrické oběžné dráze poblíž druhého Lagrangeova bodu (L 2 ) soustavy Země  - Slunce . Spolu s Herschelovým dalekohledem byla na oběžnou dráhu vynesena stejnou nosnou raketou i astronomická družice Planck . Náklady na projekt (včetně nákladů na kombinovaný start) jsou přibližně 1,1 miliardy eur [14] .

Vybavení

Herschelův dalekohled je první vesmírná observatoř pro komplexní studium infračerveného záření ve vesmíru. Až do vypuštění vesmírného dalekohledu Jamese Webba v roce 2021 byl Herschel největším vesmírným dalekohledem pracujícím v infračerveném spektru se zrcadlem o průměru 3,5 m. Zrcadlo bylo vyleštěno v dílně observatoře Tuorla ve Finsku firmou Opteon [15] . Materiálem pro zrcadlo byl karbid křemíku  - díky tomu jeho hmotnost byla pouhých 300  kg při tloušťce 20 cm (zrcadlo vyrobené z tradičních materiálů by vážilo 1,5  tuny ). Fyzikální vlastnosti karbidu křemíku navíc umožňují řídit tvar zrcadla s přesností 10  µm . Zrcadlo je "slepeno" z 12 prvků [16] . Záření je zaměřeno na tři zařízení se senzory s teplotou pod 2  K. Senzory jsou chlazeny kapalným heliem při nízkém tlaku, což snižuje jeho bod varu na 1,4 K (oproti 4,2 K při atmosférickém tlaku). Provozní doba družice na oběžné dráze je omezena množstvím helia na palubě ( 2300 litrů ).

Teleskopické senzory:

• Kamera se spektrometrem s nízkým rozlišením ( anglicky  Photodetecting Array Camera and Spectrometer , PACS ). Rozsah vlnových délek spektrometru je od 55 do 210 mikrometrů ; spektrální rozlišení R- od 1000 do 5000 ; citlivost - na úrovni -63  dB . Kamera je schopna současně produkovat snímky ve dvou rozsazích: 60-85/85-130 µm a 130-210 µm se spektrální hustotou toku záření několik milijanů .
• Přijímač spektrálního a fotometrického zobrazování , SPIRE .  Spektrometr s nízkým rozlišením pro rozsah vlnových délek 194-672 µm . Spektrální rozlišení R - od 40 do 1000 (při vlnové délce 250 mikronů ). Spektrometr je schopen detekovat objekty se spektrální hustotou toku 100 mJy pro bodové zdroje a 500 mJy  pro rozšířené. Kamera má tři prvky pro vlnové délky 250 , 350 a 500 mikronů , s počtem bodů (pixelů) 139 , 88 a 43 , v tomto pořadí. Je schopen detekovat bodové objekty s hustotou toku 2 mJy a rozšířené objekty s hustotou toku 4–9 mJy . Prototyp tohoto zařízení byl testován na výškovém stratosférickém balónu „BLAST“ .
• Heterodynní přístroj pro daleké infračervené záření ( HIFI ) .  Tento spektrograf má velmi vysoké spektrální rozlišení - na úrovni R=10 7 . Má dva provozní rozsahy: od 157 do 212 mikronů a od 240 do 625 mikronů .

Cíle

Dalekohled je navržen tak, aby studoval infračervenou část záření z objektů ve sluneční soustavě , v Mléčné dráze , jakož i z extragalaktických objektů nacházejících se miliardy světelných let od Země (například novorozené galaxie). Výzkum byl naplánován také na následující témata:

• vznik a vývoj galaxií v raném vesmíru;
• vznik hvězd a jejich interakce s mezihvězdným prostředím;
• chemické složení atmosfér a povrchů těles ve sluneční soustavě , včetně planet , komet a planetárních satelitů.

Dokončení mise

29. dubna 2013, během komunikačního sezení s Herschelem pomocí komunikační stanice hlubokého vesmíru v západní Austrálii, vědci obdrželi data, že zásoba kapalného helia potřebná k chlazení infračerveného pole CCD ( 2300 litrů ), které se pomalu odpařovalo, teplota komor na 271 stupních Celsia pod nulou, skončila [17] [18] .

Experti ESA zvažovali dvě možnosti: poslat Herschel na heliocentrickou oběžnou dráhu, kde by se několik set let nepotkal se Zemí, nebo jej srazit na měsíční povrch. Druhá možnost by byla opakováním experimentu provedeného s kosmickou lodí LCROSS a horním stupněm Centaurus , které byly záměrně havarovány na měsíčním povrchu poblíž jižního pólu. V důsledku pádu by se zvedl oblak plynu a trosek, což by umožnilo získat nová data o složení měsíčního povrchu v oblasti věčného stínu, a zejména , k určení přítomnosti vody a dalších těkavých látek tam. Tento projekt vyvinula skupina 30 vědců koordinovaných Neilem Bowlesem z Oxfordské univerzity. V listopadu 2012 se počítalo se zahájením výběru možných míst dopadu, ale nakonec bylo vybráno první řešení (přestup na heliocentrickou dráhu) jako levnější [19] .

17. června 2013 Herschel oficiálně dokončil svou vědeckou misi. Inženýři obdrželi zprávu, že observatoři došla většina paliva a v 16:25 moskevského času obdržel Herschel svůj poslední příkaz, načež byl vypuštěn na oběžnou dráhu kolem Slunce, ve které zůstane navždy [20 ] .

Poznámky

1. ↑ Vesmírný dalekohled Amos , Jonathan Herschel dokončil misi  . BBC News (29. dubna 2013). Získáno 29. dubna 2013. Archivováno z originálu 11. ledna 2020.
2. ↑ https://www.bbc.com/news/science-environment-22914076
3. ↑ ESA: PRVNÍ vesmírný dalekohled bude přejmenován na „Herschel Space Observatory“
4. ↑ Jet Propulsion Laboratory Herschel Mission Home Page . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu dne 24. ledna 2022. (neurčitý)
5. ↑ Herschelův satelit - Herschelova vesmírná observatoř . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
6. ↑ Zrcadlo družice Herschel - Zrcadlo kosmické lodi Herschel - Kontrola zrcadla evropské družice Herschel. Herschelova vesmírná observatoř, plánovaná na... . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
7. ↑ Archivovaná kopie . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
8. ↑ Nejvýkonnější a největší vesmírný dalekohled James Webb nasazený ve vesmíru | Ukrajinská pravda . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
9. ↑ ESA - Největší zrcadlo dalekohledu, jaké kdy bylo vypuštěno do vesmíru . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
10. ↑ Vesmírný dalekohled Jamese Webba – přehled | Témata ScienceDirect . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
11. ↑ Zrcadlo minulosti - Herschel a vesmírný dalekohled Jamese Webba - Bath Royal Literary and Scientific Institution . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
12. ↑ Srovnání: Webb vs Hubbleův dalekohled - Webb/NASA . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu dne 21. ledna 2022. (neurčitý)
13. ↑ Vesmírný dalekohled Jamese Webba a Herschel | ESA/Hubble . Získáno 11. ledna 2022. Archivováno z originálu 11. ledna 2022. (neurčitý)
14. ↑ Archivovaná kopie . Získáno 30. listopadu 2016. Archivováno z originálu 13. října 2012. (neurčitý)
15. ↑ Novinky finského kanálu YLE
16. ↑ ESA: Herschel Primary Mirror Fabrication
17. ↑ Herschelův dalekohled zavřel „oči“ Archivní kopie z 3. května 2013 na Wayback Machine , RIA Novosti.
18. ↑ Herschelova vesmírná observatoř dokončila svou práci Archivní kopie z 20. června 2013 na Wayback Machine na Elements.ru
19. ↑ Atkinson, Nancy . Kosmická loď Herschel nebude „bombardovat“ Měsíc, ale GRAIL ano , Universe Today  (11. prosince 2012). Archivováno z originálu 18. prosince 2012. Staženo 4. května 2013.
20. ↑ Herschelův vesmírný dalekohled oficiálně dokončil svou misi. . Získáno 7. července 2020. Archivováno z originálu dne 7. dubna 2016. (neurčitý)

Odkazy

• esa.int/herschel ​(  anglicky) – oficiální webové stránky společnosti Herschel
• Herschelův infračervený vesmírný dalekohled zahájil svou misi
• První vědecký výsledek z Herschelova dalekohledu
• Herschelův dalekohled odhaluje skrytou stranu zrození hvězdy Archivováno 13. března 2013 na Wayback Machine

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Skvělý norský Britannica (online) Universalis
V bibliografických katalozích	BIBSYS: 1512647518024 GND : 1135746702 LCCN : no2009067219 VIAF : 156338256 WorldCat VIAF : 156338256