WISE

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Wide-Field Infrared Survey Explorer
WISE 2009-4762.jpg

Ország  Egyesült Államok
Űrügynökség NASA NASA
Tudományos vezető Edward Wright (UCLA)
Összköltség 320 millió USD
Típus Űrtávcső
Küldetés
Indítás dátuma 2009. december 14. 15:09 (CEST)
Hordozórakéta Delta II 7320-10
Élettartam 14 hónap
Tömeg 750 kg
Pályaelemek
Pálya poláris napszinkron pálya
Pályamagasság 523 km
Hivatalos weboldal

A WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer, magyarul Széles látószögű infravörös felmérő felfedező műhold) infravörös csillagászati műhold, melyet 2009. december 14-én indított a NASA a Medium-class Explorer program keretében. Az égboltfelmérési program célja a teljes égbolt végigfényképezése a 3-25 μm közötti infravörös tartomány négy (3,4, 4,6, 12 és 22 mikrométeres) hullámhosszán, melyből a Hubble űrtávcső épülő utódja, a szintén infravörösben működő James Webb űrtávcső számára állítanak össze katalógust.

A műhold napszinkron poláris pályán halad, a pálya síkja a Nap irányával mindig derékszöget zár be. A 40 centiméter átmérőjű távcső a Földdel ellentétes irányba néz (megközelítőleg, amikor a Hold a látómezőbe kerülne, akkor a távcsővel ezt „kikerülik”). Összesen 1,3 millió képet (11 másodpercenként egyet) készített az égboltról 2010 júliusáig, melyek felbontása 1 megapixel (1024×1024 pixel), pixelenként 6 ívmásodperc a közeli, 12 ívmásodperc a közepes infravörösben, látómezeje pedig 47 ívperc. A küldetés hat (esetleg kilenc, ha a hűtéshez felhasznált hidrogén kitart addig) hónapos időtartama alatt az égbolt 99%-át legalább nyolc (az egymást követő keringések során készült, egymást átfedő) felvétellel fedik le. (A pálya jellegéből adódóan ez az égi egyenlítőhöz közelebbi területekre igaz, a pólusokhoz közeledve nő az átfedés mértéke, az égi pólusok pedig minden keringés alkalmával a látómezőbe kerülnek.)

A hagyományos Schmidt-elrendezéssel (melyben egyetlen tükör van, a főtükör) szemben a WISE rendelkezik egy másodlagos, pásztázó tükörrel (scan mirror), melynek feladata a folytonosan mozgó ég elmozdulásának kiküszöbölése. A tükör a képek készítése közben az ég mozgásával ellentétesen elfordul, így a CCD-mátrixra mindig ugyanaz a kép vetül (a két kép készítése közötti időben visszaáll eredeti pozíciójába). A távcsövet és az érzékelőket 15 kilogrammnyi szilárd hidrogén elpárologtatásával hűtik 15 kelvinre, a hűtőanyag fél év utáni elfogyása a küldetés tervezett befejezését jelenti.

A WISE által kapott adatokat rádiós átvitellel naponta négyszer töltik le műholdas közvetítéssel földi állomásra. A képeket számítógépekkel egyesítik, és az adatokból egy atlaszt hoznak létre (ami várhatóan 300 millió infravörös forrást tartalmaz), ami az egész éggömböt lefedi és egy listát az összes észlelt objektumról.[1] A program szervezését a Jet Propulsion Laboratory végzi.

A műhold méretei:

  • hosszúság: 2,85 m
  • átmérő: 2 m
  • mélység: 1,73 m

A megfigyelni tervezett objektumok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A WISE által észlelt hullámhosszon jellemzően a 70-100 kelvinnél melegebb objektumok sugároznak.

A Naprendszeren kívül[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Lokális Galaxiscsoport Maffei 1 és 2 galaxisait a Tejútrendszer elnyelése miatt látható fényben nagyon nehéz megfigyelni, a WISE infravörösben azonban átlát a csillagközi porfelhőkön

Észlelhetőek lesznek galaxisok csillagkeletkezési régióinak csillagközi por által eltakart részei is, mert az infravörös sugárzás ezeken áthatol. A korai Univerzum fiatal galaxisaiban a csillagkeletkezés különösen intenzív volt, ezért ezek a többieknél sokkal erősebb infravörös sugárzást bocsátanak ki. Hasonlóan intenzív a csillagkeletkezés a kölcsönható galaxisokban is. A jól észlelhető célok között vannak a csillagközi gázfelhők a Tejútrendszeren belül, és a fiatal csillagok körüli protoplanetáris korongok, ez utóbbiakból néhány ezer felfedezése várható.[2]

Előzetesen végzett megfigyeléseken alapuló számítások alapján körülbelül 700 új barna törpe felfedezésére van kilátás, ezek közül mintegy 100 felfedezése várható 6 parszeken belül, ezzel a Nap közvetlen környezetében lévő ismert csillagok száma akár meg is duplázódhat. Az eddig felfedezetteknél lényegesen hidegebb, akár -100 °C-os felszíni hőmérsékletű barna törpék is felfedezhetőek.[3] Amennyiben viszonylag nagy számban léteznek olyan kóbor bolygók, melyek nem csillagok körül keringenek, hanem szabadon sodródnak az űrben, miután egy bolygórendszerből kidobódtak, ezek felfedezésére is van remény. A Jupiter tömegének két-háromszorosát nyomó óriásbolygókat 7-11 fényévig, jupiter-méretű bolygókat a távcső 1 fényév (megközelítőleg 63 000 CsE) távolságig, Neptunusz-méretű bolygókat 700 Csillagászati egység távolságig képes a távcső észlelni (ezeknél kisebbeket nem, mert nincsen saját hőtermelésük, így infravörös sugárzásuk, a napjuktól pedig túl távol vannak ahhoz, hogy annak sugárzása felmelegítse őket).

A Naprendszeren belül[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ha a Naprendszer külső térségeiben tényleg létezik nagy tömegű bolygó vagy törpecsillag (a Naprendszer tizedik bolygója, vagy a Nemezis), akkor ezt a WISE nagy valószínűséggel képes észlelni, bár, mivel a teljes égboltot csak egyszer tapogatja le, elmozdulásának kimutatására kevés az esély.[4]

Az űrtávcső emellett észlelni tudja a főöv 3 kilométernél nagyobb kisbolygóit (becsült darabszámuk: 100-200 000) és a földsúroló kisbolygókat. A mérések pontosságának finomításával lehetőség lesz akár egy kilométeres átmérőig lemenni (ez a becslések szerint 700 000 kisbolygót jelent). A földközeli objektumok észlelésére a poláris pálya különösen alkalmas lesz, ezekből is száznál több objektum felfedezése várható.

A WISE a kisbolygók átmérőjét is meg tudja majd mérni. A kisbolygók könnyebben észlelhetők infravörösben, mint látható fényben, mert felületük általában sötét, ami a látható fényt elnyeli (és infravörösben, hőmérsékletének megfelelően, kisugározza). Átmérőjük viszonylag pontos mérését is ez teszi lehetővé. A kisbolygók ugyanis a látható fény nagyon kis részét (néhány százalékát) verik vissza, emiatt a felszínük visszaverő-képességük szórása nagy, akár tízszeres különbségek is előfordulhatnak az egyes kisbolygók között. A sötét objektumok a teljes elnyelt (azaz vissza nem vert) elektromágneses sugárzást a Wien-féle eltolódási törvénynek megfelelően infravörösben sugározzák ki, ebben, pont a visszavert fény kis mennyisége miatt, nagyon kicsik a bolygók eltérő anyagi összetételéből adódó eltérések, a kisugárzott energia eltérő mennyisége csak a kisbolygó eltérő méretéből adódik.

Az üstökösök pályáján az általuk kibocsátott anyagból álló porfelhőket is képes lesz a távcső észlelni, melyek a Földdel ütközve a meteorhullásokat okozzák (maguk a porfelhők egyes meteorrajoknak feleltethetők meg). Ezek egy része ismert üstökösökhöz köthető, de valószínűleg a már régebben megsemmisült, így nem is ismert üstökösök pályáján keringő porfelhők felfedezésére is van kilátás.[5]

Közreműködők[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • UCLA – University of California, Los Angeles - a WISE tudományos csoportját vezeti
  • JPL – Jet Propulsion Laboratory - rendszermérnöki munkák
  • SDL – Space Dynamics Lab, Utah - tudományos műszerek, távcső építése
  • BATC – Ball Aerospace & Technology Corporation - a műhold építése
  • IPAC – Infrared Processing and Analysis Center - elemzi, archiválja és szolgáltatja a kinyert tudományos adatokat
  • UCB – University of California, Berkeley - oktatási és közönségszolgálati tevékenység

Küldetés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A WISE által készített első kép, a Carina csillagkép Tejúthoz közeli részéről

A műhold fő műszerét jelentő infravörös távcső építését 2009 májusában fejezte be a Space Dynamics Laboratory, ők szállították Boulderbe, a Ball Aerospace céghez, amely a műhold többi részét építi.[6] A hold felbocsátására december 2009. december 14-én került sor, a távcsövet védő kupakot 29-én 22:30 UTC-kor dobták le.[7]

Az első képet 2010. január 6-án készítették a távcsővel, a rendszeres észlelést január 14-én kezdték, de már ez előtt, 12-én felfedezték az első földsúroló kisbolygót, az 1 km átmérőjű 2010 AB78-at,[8] majd február 9-én bejelentették az első üstökös, a P/2010B2 (WISE) január 22-ei felfedezését.[9]

A műhold jó műszaki állapota miatt tervezték a program további három hónapos meghosszabbítását, a hűtőközeg elfogyása után felmelegedő távcső négy csatornájából kettő ugyanis használható marad, de a további 6,5 millió dollárba kerülő „Hot WISE” programot a NASA tudományos tanácsadó testülete 2010 májusában elutasította.[10] 2011. február 17-én szakították meg programot, miután a további hosszabbításra már nem jutott pénz[11]. A WISE felmérésének előzetes adatait 2011 tavaszán, a program által megfigyelt égitestek adatait tartalmazó teljes katalógust egy évvel később tervezik nyilvánosságra hozni.[9]

Eredmények[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

2010 júliusáig 25 000 új aszteroidát fedezett fel, ezek közül 90 potenciális veszélyt jelent a Földre nézve. Kb. egy tucat üstökös pályáját határozta meg. A küldetés idejének ez még csak a felét jelenti, mert legalább ennyi ideig még lesz elegendő folyékony hidrogén hűtőközeg (ez a számítások szerint valamikor 2010 novemberében fogy el). A küldetés még azután is folytatódik a négy hullámhossz közül kettőben, ha a hűtés megszűnése miatt a hőmérséklet 72 kelvinre emelkedik.[12]

A NASA 2011 szeptember végi közlése szerint a Naprendszerben kisebb a kisbolygók száma a korábban becsült értékeknél. A korábbi adatok szerint 35 000-ra becsülték a közepes méretű aszteroidák számát, a NEOWISE ezt 19 500-ra teszi.[13]

A Földre veszélyes kisbolygók (angol rövidítéssel: PHA, potentially hazardous asteroid) számát 4700-ra becsülik (± 1500). Ezek átmérője nagyobb, mint 100 méter és pályájuk 8 millió km-en belül megközelíti a Föld pályáját. 2012-ben ezen objektumok közül csak 20-30 %-nak ismert a pályája. A darabszám a korábbi becsléseknél pontosabb.[14]

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Lábjegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. http://wise.ssl.berkeley.edu/mission.html WISE Mission
  2. Wolpert, Stuart: NASA's WISE infrared satellite to reveal new galaxies, stars, asteroids (angol nyelven). PhysOrg.com, 2009. december 4. (Hozzáférés: 2009. december 4.)
  3. Top Ten Things You Should Know About WISE (angol nyelven). (Hozzáférés: 2009. december 13.)
  4. Getting WISE About Nemesis (angol nyelven). Astrobio.net, 2010. március 11. (Hozzáférés: 2010. március 11.)
  5. Lakdawalla, Emily: "WISE Guys" (angol nyelven). The Planetary Society Blog, 2009. augusztus 27. (Hozzáférés: 2009. november 17.)
  6. Space Dynamics Lab Ships Science Instrument To Chart The Skies (angol nyelven). Sky Nightly, 2009. május 25. (Hozzáférés: 2009. május 25.)
  7. NASA's WISE Space Telescope Jettisons Its Cover (angol nyelven). NASA, 2009. december 30. (Hozzáférés: 2009. december 30.)
  8. Lakdawalla, Emily: WISE bags its first near-Earth object, 2010 AB78 (angol nyelven). The Planetary Society Blog, 2010. január 22. (Hozzáférés: 2010. január 23.)
  9. ^ a b WISE Spies a Comet with its Powerful Infrared Eye (angol nyelven). NASA, 2010. február 12. (Hozzáférés: 2010. február 12.)
  10. Werner, Debra: NASA Panel Rejects Extending WISE Infrared Telescope Mission (angol nyelven). Space News, 2010. november 5. (Hozzáférés: 2010. május 12.)
  11. Nincs többé WISE
  12. http://spaceflightnow.com/news/n1007/18wise/ WISE mission completes first glance through universe
  13. Spacecraft finds surprisingly fewer asteroids near Earth (2011-09-29)
  14. NASA Science: A New Count of Potentially Hazardous Asteroids, 2012-05-16

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz WISE témájú médiaállományokat.