Slutt for Spitzer-romteleskopet*

Slutt for Spitzer-romteleskopet*

Publisert av Norsk Astronautisk Forening den 13.12.20. Oppdatert 01.05.21.

eRomfart 2020-008 Norsk Astronautisk Forening, 04.02.2020

Dette er en nyhetsnotis opprinnelig sendt på epost til medlemmer Norsk Astronautisk ForeningDersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.


Spitzer-romteleskopet. Solcellepanelet på høyre side av teleskopet fungerer også som solskjerm. (Illustrasjon: NASA)

  

Slutt for Spitzer-romteleskopet

Av Øyvind Guldbrandsen

Etter over 16 års drift sendte NASA 30. januar 2020 kommandoer via radiosignaler som deaktiverte det infrarøde Spitzer-romteleskopet. Teleskopet, som var designet for å fungere i minst 2,5 år og hadde heliumresever beregnet til fem år, hadde da drevet bort til en avstand av 260 millioner km fra Jorden (avstanden til Solen er 150 millioner km). NASA mente at kostnadene med å operere teleskopet ikke lenger samsvarte med de vitenskapelige dataene det kunne levere. En grunn var at forholdene for å kommunisere med teleskopet var blitt veldig vanskelige, slik at det bare kunne bruke et par timer per døgn på observasjoner.

På Spitzer-teleskopets merittliste står bl.a oppdagelsen av en gigantisk ring rundt Saturn i samme område som månen Phoebe kretser, oppdagelse og studier av exoplaneter (planeter rundt andre stjerner enn Solen), samt observasjoner av interstellart støv, stjerner under dannelse og studier av den fjerneste galaksen hittil observert i Universet.

Med infrarødt teleskop menes selvfølgelig at det primært observerer infrarødt lys, ikke at det er malt i infrarød farge eller noe i den retning. En av fordelene med å observere i infrarødt er at man bedre kan se gjennom skyer av støv og gass. Exoplaneter gjemmer seg ofte inni støvskyer som omgir nydannede stjerner, og enorme, interstellare støvskyer hindrer mye av sikten for teleskoper som observerer i visuelt lys mot f.eks Melkeveiens sentrum. Mange objekter er dessuten nesten bare synlige i infrarødt lys, selv om de ikke nødvendigvis befinner seg bak støv- og gasskyer.

DE FIRE STORE
Spitzer-teleskopet var det sist oppskutte av NASAs opprinnelige såkalte fire store romobservatorier, som til sammen skulle observere over praktisk talt alle bølgelengder fra gammastråler til infrarødt. De tre andre var Hubble-romteleskopet (opp 1990), Compton-gammastråleobservatoriet (opp 1991) og røntgenteleskopet Chandra (opp 1999). Av disse er det nå bare Hubble-teleskopet, som observerer i ultrafiolett, visuelt og nær-infrarødt lys, og Chandra som fortsatt er operative. Compton-observatoriet ble sendt ned i jordatmosfæren i 2000.

Radiobølger (med unntak av de mest kortbølgede) passerer stort sett ganske uhindret gjennom atmosfæren. Noe radioteleskop var derfor ikke inkludert blant disse store romobservatoriene. Andre satellitter, bl.a russiske og japanske, har blitt skutt opp med utstyr for radioobservasjoner. Disse har da helst blitt utført i samspill med radioteleskoper på bakken for interferometriske eksperimenter og observasjoner.

Stjerner under dannelse nær Eta Carinae, en av Melkeveiens mest massive stjerner, fotografert av Spitzer-teleskopet. I følge astronomer har stråling og solvind fra Eta Carinae og dens nærliggende «søsken» (stjerner dannes gjerne gruppevis) revet i stykker den omkringliggende skyen av gass og støv og dannet sjokkbølger som har sparket i gang dannelse av nye stjerner. (Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Colorado at Boulder/N. Smith)

 


Spitzer-teleskopet var det eneste av de fire romobservatoriene som ikke ble skutt opp med en romferge, men med en Delta II-rakett, og det eneste som ikke ble sendt inn i bane rundt Jorden, men i bane rundt Solen.

Planleggingen av Spitzer-teleskopet startet for alvor i 1984, etter den store suksessen med det infrarøde teleskopet IRAS (InfraRed Astronomical Satellite), som ble skutt opp i 1983.

IRAS var for øvrig den ene av satellittene som fikk en del medieomtale for noen dager siden, da det en stund så ut til å være en betydelig risiko for at den natt til 30. januar skulle kollidere med en annen deaktivert satellitt, POPPY 5B, en militær elektronisk etterretningssatellitt mer kjent under dekknavnet GGSE-4. De siste radarobservasjonene viser at satellittene passerte anslagsvis 47 m fra hverandre, med en relativ hastighet på nesten 15 km/s. Hadde de truffet hverandre ville det resultert i tusenvis av romskrapfragmenter som ville blitt værende i bane i opptil flere hundre år og vært en pest og plage og ikke minst trussel mot andre satellitter.

Opprinnelig var betegnelsen på IRAS' etterfølger SIRTF, av Space InfraRed Telescope Facility. Under utviklingen krympet teleskopet, dels som følge av budsjettbegrensninger, dels som følge av ulykken med romfergen Challenger i 1986, som bidro til at oppskytingen ble flyttet fra romfergen til en ubemannet rakett. Dette fordi romfergen av sikkerhetsgrunner ikke fikk lov til å ta med seg det kraftige Centaur-trinnet, drevet av flytende hydrogen og flytende oksygen, som skulle sendt SIRTF fra romfergens bane rundt jorden og inn i bane rundt Solen.

Oriontåken fotografert fra Spitzer-teleskopet og vist i falske farger. Tåken ligger 1500 lysår fra Jorden. I infrarødt lys avsløres mange protostjerner, dvs. stjerner under dannelse, synlige på bildet i områdene med røde fargenyanser. (Foto: NASA/JPL-Caltech)



Da teleskopet ble skutt opp 25. august 2003 hadde det en relativt beskjeden masse på 950 kg, en lengde på 4,45 m og primærspeil med diameter på 85 cm. Til sammenligning har Hubble-teleskopet en masse på 11,1 tonn, lengde på 13,2 m og primærspeil med diameter 2,4 m.

Riktignok var SIRTF aldri ment å ha mål med samme spesifikasjoner som Hubble. Både fordi det skulle sendes ut av jordbane og fordi det måtte designes som en «termosflaske» fylt med flytende helium som skulle omslutte og holde både teleskopets optikk og instrumenter nedkjølt til bare 5,5 Kelvin (-267,65 grader Celsius), slik at det uforstyrret kunne observere svært kalde objekter i rommet.

Etter at teleskopet var skutt opp fikk det navnet Spitzer Space Telescope, etter astronomen og fysikeren Lyman Strong Spitzer, Jr. (1914-1997) som på 1940-tallet lanserte idéen om å plassere teleskoper i rommet.

Spitzer-teleskopet ble sendt inn en bane rundt Solen omtrent lik Jordens, men med en drøy ukes lengre omløpstid, slik at det gradvis er blitt hengende mer og mer etter Jorden i banen rundt Solen. Fra denne banen hindret Jorden i mye mindre grad observasjonene enn den ville gjort om teleskopet hadde kretset i en jordbane.

I mai 2009 fordampet siste rest av det flytende heliumet i teleskopet, og to av de tre instrumentene måtte slås av og de fleste viktigste observasjoner avsluttes. Men instrumentene kunne fortsatt holdes nedkjølt til 30 Kelvin. Denne «høye» temperaturen påvirket nesten ikke observasjonene i to mer kortbølgede kanaler det tredje instrumentet.

Dette såkalte «varme oppdraget» pågikk altså omtrent ut januar 2020.

Det var lenge meningen at Spitzer-teleskopet skulle fortsette observasjonene til etterfølgeren, det mye større og mer kapable James Webb-romteleskopet, var i kommet i drift. Utstyrt med et primærspeil på hele 6,5 m skal også Webb-teleskopet observere i infrarødt, om enn på kortere bølgelengder (0,6-28 mikrometer, mot 3-180 mikrometer for Spitzer.) Men byggingen av Webb-teleskopet har støtt på utallige tekniske problemer, og oppskytingen har stadig blitt utsatt. I skrivende stund er den offisielle datoen mars 2021, mer enn seks år etter de opprinnelige planene fra 2009. Et offisielt panel fra den amerikanske regjeringen som har sett på prosjektets fremgang har imidlertid nylig annonsert at juli 2021 er mer sannsynlig.

Spitzer-teleskopet vil fortsette i bane rundt Solen og passere Jorden igjen i omtrent 2053, i en avstand av rundt 3 millioner km. Teleskopet er egentlig ikke slått helt av, men satt i såkalt sikker modus. Om det blir aktuelt å prøve å vekke det opp igjen da gjenstår å se. Det vil i tilfelle kreve både spesialutstyr, spesialprogramvare og personer med spesialkompetanse.


Galaksen NGC 1291 fotografert i infrarødt med Spitzer-teleskopet og presentert i falske farger. Den ytre, røde ringen er fylt med nye stjerner som varmer opp støv som dermed gløder i infrarødt lys. De indre delene av galaksen er fylt med eldre stjerner som stråler i infrarødt med kortere bølgelengder, presentert som blått på bildet. Galaksen er anslått å være 12 milliarder år gammel. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

 

Dette Spitzer-bildet av gigantstjernen Zeta Ophiuchi viser sjokkbølgen som ligger i front av den. Sjokkbølgen dannes av solvind (eller stjernevind) som strømmer fra stjernen og danner såkalte krusninger i den omkringliggende støvskyen. Sjokkbølgen er kun synlig i infrarødt. Stjernen er omtrent seks ganger varmere, åtte ganger større (i radius) og 20 ganger så massiv som Solen og lyser 80 000 ganger kraftigere. Hadde det ikke vært for at den ligger bak støvskyer ville den vært en av himmelens klareste stjerner, selv om den befinner seg hele 370 lysår fra Jorden. Nattehimmelens mest lyssterke stjerne, Sirius, ligger til sammenligning 8,6 lysår fra Jorden. (Foto: NASA/JPL-Caltech)