Artist's impression van de Spitzer-telescoop, die bijna 17 jaar actief was. NASA-credits
Als het nooit het equivalent is geweest van zijn beroemde neef Hubble voor infraroodwaarnemingen, heeft de Spitzer-telescoop zich onderscheiden in meer dan 16 jaar aan onthullingen over het onzichtbare universum van gaswolken, de geboorte van sterren en exoplaneten.
Hij stierf op 30 januari.
Diep infrarood, gemakkelijker vanuit de ruimte?
Tijdens de hausse van de astronomie in de twintigste eeuw werden wetenschappers al snel beperkt in hun waarnemingen door onze atmosfeer. In het zichtbare veld creëert het inderdaad een vervorming die soms kan worden gecorrigeerd. Maar in andere frequentiebanden zijn de metingen erg verslechterd. Dit is het geval bij diep infrarood: de atmosfeer genereert als een wolk een constant meetgeluid. Dus toen ruimteagentschappen satellieten begonnen te ontwerpen die goed genoeg waren om sterren te observeren, was infraroodobservatie een belangrijk onderwerp. De eerste telescoop in zijn soort is een samenwerking, IRAS genaamd, die in 1983 vertrok om de hele hemel in infrarood te observeren. Het is niet verrassend dat de wetenschappelijke oogst indrukwekkend is. De NASA,dat al is begonnen met een groot infraroodtelescoopproject genaamd SIRTF (Space Infrared Telescope Facility), kan zijn ontwikkelingswerk versnellen.
Het Amerikaanse bureau, dat een programma voorbereidt van vier 'grote observatoria' in een baan die een groot deel van het meetspectrum kunnen bestrijken, zal daarom beschikken over een telescoop voor diep infrarood. Maar het wordt pas gelanceerd na Hubble, Compton en Chandra.
Laatste voorbereidingen voordat Spitzer vertrok. De centrale spiegel heeft een diameter van 85 cm. NASA-credits
Geen shuttle naar Spitzer!
Spitzer (die slechts eenmaal de naam van astronoom Lyman Spitzer zal aannemen tijdens operaties) zal pas in 2003 een baan om de aarde bereiken, na bijna 20 jaar ontwikkeling! Maar het avontuur is ingewikkeld, omdat het concept meerdere keren verandert. Oorspronkelijk moest het een observatorium in een baan om de aarde zijn, dat door de spaceshuttle kon worden gebracht en teruggebracht. Na de mislukking (1986) en de extra kosten van de laatste, werd het concept herzien om "eenvoudig" in een baan om de aarde te worden gebracht en ter plaatse te worden gerepareerd. Ten slotte, bij een laatste wijziging, werd besloten om deze toekomstige grote telescoop buiten de baan om de aarde te gebruiken: NASA zal een Delta 2-raket gebruiken om hem in zijn zeer speciale baan te sturen. Omdat Spitzer niet om de aarde draait, maar om de zon.Het 'volgt' de aarde op bijna 150 miljoen kilometer van onze planeet. Ver weg van zijn elektromagnetische interferentie en de hitte van zijn atmosfeer, ver van de maan, in een perfect … lege omgeving.
Voor een infraroodtelescoop is dit ideaal. Elk object dat zich niet op het absolute nulpunt bevindt, zendt of reflecteert detecteerbare infraroodgolven, waarvan de overgrote meerderheid onzichtbaar is voor het blote oog. Hiervoor gebruiken we daarom sensoren, die zelf extreem gekoeld zijn, om deze golven waar te nemen. De verkregen resultaten zijn fascinerend, in het bijzonder om te karakteriseren dat de gasvormige media die melkwegstelsels doorkruisen, dichter worden door ster "kraamkamers" te vormen, weggaan als een gigantisch vuurwerk rond de Supernova … Maar zelfs meer dan de schoonheid van de sterren. resultaten, dit zijn vorderingen om sterren goed te karakteriseren, om exoplaneten of de staarten van kometen te observeren,en om de ringen van Saturnus beter te begrijpen (Spitzer zal nieuwe detecteren) en nog beter de verbanden te begrijpen tussen melkwegstelsels die ver van ons verwijderd zijn, soms miljarden jaren.
Een "sterrenkraamkamer" midden in een gasnevel van het sterrenbeeld Perseus. Dankt NASA / JPL-Caltech / Harvard-Smithsonian CfA
Op zoek naar exoplaneten
Spitzer was in staat om jonge sterrenstelsels te observeren, de wetenschap vooruit te helpen om de geboorte van planeten beter te begrijpen dankzij jonge aanwas … En vervolgens, tijdens zijn uitgebreide missie, werd hij gebruikt om sterren te observeren om te detecteren (of te bevestigen detectie) van exoplaneten. Dankzij zijn optica en zijn resterende instrument kan hij de methode van transits over bijzonder verre sterren gebruiken, soms vergroot door een zwaartekrachtlenseffect. Dit maakte het zelfs mogelijk om een exoplaneet te detecteren die nauwelijks groter was dan de aarde, in een baan om een ster … 13.000 lichtjaar van onze eigen zon. Degenen die zich de ontdekking van de 7 planeten rond de ster TRAPPIST-1 herinneren, herinneren zich misschien dat Spitzer er 5 ontdekte …
Wat overblijft van de Supernova Tycho, in infrarood gezien door de Spitzer-telescoop. Credits MPIA / NASA / Calar Alto Observatory
Een dubbel verhaal over gas
In 2009 eindigt de missie van Spitzer, na 6 jaar in een baan om de aarde … En toch zal NASA hem actief houden tot eind januari 2020! Dit komt voornamelijk door de koeling van de telescoop, essentieel om de apparatuur te bedienen. Spitzer heeft zijn voorraad vloeibaar helium uitgeput en de missie is geslaagd. Maar in werkelijkheid bij -243 ° C in de schaduw in het hart van het instrument, kan een van de drie instrumenten (IRAC) nog steeds optimale wetenschappelijke resultaten leveren voor twee van de vier golflengten waarvoor het is ontworpen. . We moeten de administratie nog overtuigen om de missie voort te zetten! De teams werden herhaaldelijk gedwongen om te laten zien dat ze konden opereren door hun budget te verlagen en de kwaliteit van korte uitwisselingen met Spitzer te maximaliseren,die plaatsvinden dankzij het dure interplanetaire "Deep Space Network".
Een echte opvolger zal Spitzer niet hebben, behalve de gigantische James Webb-orbitaaltelescoop uit 2021, die het heelal in nabij-infrarood zal waarnemen. Temeer daar het enige tijd zal duren voordat het actief is… en dat wetenschappelijke teams over de hele wereld al strijden om toekomstige “observatietijd” voor hun onderzoeksprojecten.
In het infrarood gezien strekken 'gasbellen' zich uit tot in het oneindige. NASA / JPL-Caltech / University of Wisconsin credits
Observeren of communiceren …
De moeilijkheid van Spitzer zal uiteindelijk meer te wijten zijn aan zijn afgelegen ligging en zijn kosten dan aan de werkelijke capaciteit van de telescoop. Hij had genoeg om zijn missie minstens enkele maanden voort te zetten. Maar zijn positie in dezelfde baan als de aarde is niet erg stabiel: Spitzer drijft af en beweegt elk jaar ongeveer 15 miljoen kilometer weg. Geen probleem als de missie maar zes jaar zou duren, maar saaier na 17 jaar dienst! Behalve dat ze weinig communicatietijd hebben, moeten wetenschappelijke teams daarom jongleren met de oriëntatie van de telescoop: in de ene richting om infraroodmetingen te doen, in een andere om te communiceren en vervolgens snel, snel en voorgoed heroriënteren. lijn de zonnepanelen uit, voordat de oude batterijen leeg raken.Een steeds complexere routine … Wanneer andere voertuigen de observatie van exoplaneten kunnen uitvoeren (zoals TESS). Op 29 januari konden de teams hem een definitief afscheid sturen door hem de opdracht te geven om uit te schakelen. Het zal astronomie hebben gemarkeerd.
