FUSE skutt opp

Av Haakon Blystad

Satelitten Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) ble skutt opp fra Cape Canaveral den 24. juni 1999 på en Delta II Med Lite med tre faststoffmotorer. Oppskytingen skulle egentlig funnet sted i februar, men man måtte vente fem måneder på grunn av problemer med en gyro.

Hele prosjektet har en prislapp på rundt 215 millioner dollar, og dets historie går tilbake til 1989 da det først dukket opp på tegnebrettet. Pengeproblemer i 1994 gjorde at NASA nesten ble nødt til å legge FUSE på hyllen, men ved å overlate utviklingen og administrasjonen av prosjektet til Johns Hopkins University i Baltimore, samt ved å kutte 30 % av instrumentpakken, overlevde prosjektet. Det er første gang at et universitet står for gjennomføringen av et NASA-prosjekt så stort som dette. Andre organisasjoner som deltar i prosjektet er den canadiske romorganisasjonen CSA, den franske romorganisasjonen CNES, University of Colorado og University of California.

FUSE er en seks meter høy, 1360 kg tung satellitt som skal operere fra en banehøyde på 768 km med en inklinasjon på 25°, det vil si en bane som avviker med 25° i forhold til det planet Jorden roterer rundt sin egen akse i.

FUSE har bare ett instrument, en spektrograf, som skal registrere ultrafiolett stråling med svært korte bølgelender, i området 90-120 nanometer. Denne spektrografen mottar stråling fra fire forskjellige teleskoper. Speilene i to av teleskopene er utstyrt med et dekke av en silisium-karbon-forbindelse, og de to andre har speil som er utstyrt med et dekke av aluminium og litiumfluorid. Disse to stoffene reflekterer henholdsvis korte og lange ultrafiolette stråler best. Dermed skiller man to forskjellige spektra fra hverandre. To elektroniske detektorer skal registrere den ultrafiolette strålingen, slik at data senere kan bli sendt ned til Jorden. Dataoverføringene skal skje via en bakkestasjon i Mayaguez, Puerto Rico, som FUSE passerer sju ganger i døgnet. En bakkestasjon på Hawaii vil også bli brukt for å få overført data.

Ultrafiolett stråling trenger stort sett ikke gjennom atmosfæren, noe vi skal være glad for fordi den bryter ned karbonbaserte forbindelser som oss. På den annen side medfører dette økte kostnader fordi vi må sende opp satellitter som FUSE. Romteleskopet Hubble observerer for så vidt allerede i det ultrafiolette, men FUSE kommer til å registrere stråling med langt kortere bølgelengde, det vil si stråling fra svært varme kilder.

Den informasjon FUSE er i stand til å samle kommer til å være langt bedre enn det vi fra før har på dette området, og håpet er at tre hovedspørsmål etter hvert skal la seg besvare:

1. Hvor mye deuterium er det i Universet, og med hvilken hastighet forsvinner dette?
   Deuterium er en isotop av grunnstoffet hydrogen. Vanlig hydrogen, som det er mest av, har ett proton i kjernen. Deuterium, derimot, har ett nøytron i tillegg, og er altså omtrent dobbelt så tungt. Deuterium har stort sett samme egenskaper som hydrogen, det brennes for eksempel også i stjerner, men på litt lavere temperaturer enn vanlig hydrogen.
   Man antar at alt deuterium i Universet er dannet cirka tre minutter etter Det store smellet (the Big Bang). Kan man finne ut hvor mye som er igjen, samt med hvilken hastighet det forsvinner, har man en mulighet til foreta en kvalifisert gjetning med hensyn til mengden av deuterium som ble dannet for så lenge siden. Dette vil kunne fortelle oss noe om forholdene i det tidlige univers.
2. Hva befinner seg i restene etter supernovaer?
   Meget massive stjerner eksploderer når all energi som kan tas ut via fusjon er oppbrukt, og dette fantastiske synet kaller vi en supernova. Disse eksplosjonene er helt sentrale når det gjelder dannelsen av de tyngre grunnstoffene. Alle stjerner brenner hydrogen til helium i sin kjerne, større stjerner kan brenne helium til karbon, og slik går det videre i svært massive stjerner, helt til stjernen lager jern i sin kjerne. Lenger enn dette kan ikke fusjonsprosessen gå med et energioverskudd og den ender derfor. Tyngre grunnstoffer som gull og uran er laget av supernovaer. Supernovaer sender ut store mengder masse, og ved å observere disse restene kan vil man få vite langt mer om det som foregår i svært massive stjerner når de ikke lenger produserer nok energi til å opprettholde gasstrykket som balanserer deres egne tyngdekrefter.
3. Hva er egenskapene til skyer av molekylært hydrogen i det interstellare rom?
   Disse skyene er først og fremst interessante fordi man antar at de fra tid til annen kollapser under sin egen gravitasjon og danner nye stjerner. FUSE vil kun observere kortbølget ultrafiolett stråling. Det passer jo bra, da områder der det dannes nye stjerner er svært varme, det vil si at de stråler sterkt i den ultrafiolette delen av spekteret. Dette studiet kan knyttes opp mot studiet av tidligere supernovaer; man antar at supernovaer ofte forårsaker så store forstyrrelser i hydrogenskyer at nydannelse av stjerner tar til.

Tekst til illustrasjon brukt i artikkelen

Den komplette FUSE-satellitten ble levert til NASAs Goddard Space Flight Center i august 1998. Oppskytingen ble utsatt fra februar til juni 1999 på grunn av problemer med gyroene.