Попереднику телескопа James Webb — 40 років. Історія місії IRAS

25 січня 1983 року з космодрому на базі Ванденберг відбувся пуск ракети Delta. Вона вивела на навколоземну орбіту апарат IRAS — перший в історії інфрачервоний космічний телескоп. З нагоди 40-ї річниці цієї події ми б хотіли розповісти історію створення та спадщину цього проєкту, який цілком можна назвати прабатьком легендарного James Webb.

Телескоп IRAS (концепт) Джерело: NASA

Походження проєкту

Упродовж більшої частини своєї історії астрономи обмежувалися вивченням видимого спектра, тобто того, що можна було буквально побачити в оптичні телескопи чи неозброєним оком. Однак у XX столітті ситуація почала змінюватися. Були створені перші радіотелескопи, а після початку космічної ери на орбіту почали запускати супутники, здатні вести спостереження в інших частинах електромагнітного спектра (ультрафіолетовому, рентгенівському, гамма-променях тощо).

Центр Чумацького Шляху у видимому діапазоні. Джерело: ESO

Особливо спокусливим для астрономів був інфрачервоний діапазон. Річ у тім, що інфрачервоні хвилі проходять крізь розкидані по всьому Чумацькому Шляху пилові хмари. Це давало вельми цікаву можливість побачити центр нашої Галактики та зазирнути в туманності, де народжуються нові зорі.

На жаль, земна атмосфера блокує більшу частину інфрачервоного спектру. Тому єдиним варіантом для вчених було створення та запуск спеціалізованої космічної обсерваторії. Проблема полягала в тому, що для проведення спостережень інструменти цієї обсерваторії потрібно охолодити до температур, близьких до абсолютного нуля. Це значно ускладнювало її конструкцію.

І якщо перші в історії ультрафіолетові та гамма-телескопи вирушили у космос ще наприкінці 1960-х, то створення інфрачервоного телескопа дещо затяглося. Нарешті, у 1975 році космічні агенції США, Великобританії та Франції узгодили проєкт такої обсерваторії. Вона отримала позначення IRAS (Infrared Astronomical Satellite).

Конструкція телескопа IRAS

Телескоп IRAS був побудований фахівцями компанії Ball Aerospace за підтримки Fokker Space і Hollandse Signaal. Його розміри становили 3,6×3,24×2,05 м, маса (в заправленому стані та з холодоагентом) — 1083 кг.

Телескоп IRAS. Джерело: NASA

IRAS оснастили телескопом системи Річі-Кретьєна з 57-сантиметровим дзеркалом. Його детектори були здатні реєструвати інфрачервоне випромінювання з довжинами хвилі 12, 25, 60 і 100 мкм. На телескопі була встановлена активна система охолодження, що використовувала в якості холодоагента 73 кг рідкого гелію. Загальний бюджет місії становив 199 млн доларів.

Основні відкриття телескопа IRAS

IRAS був запущений 25 січня 1983 року й розпочав активні спостереження 9 лютого. Протягом наступних 9 місяців він здійснив огляд 96% небесної сфери, виявивши 350 тисяч джерел інфрачервоного випромінювання. 250 тисяч із них спостерігалися вперше.

Інфрачервона карта неба, отримана телескопом IRAS. Джерело: NASA

Загалом до каталогу IRAS увійшли близько 130 тисяч зір, 75 тисяч зореутворюючих галактик, 40 тисяч різних об’єктів, розташованих у нашому Чумацькому Шляху, а також десятки тисяч регіонів активного зореутворення та туманностей. Навіть через 40 років деякі з об’єктів, що спостерігалися обсерваторією, все ще чекають своєї класифікації.

Одним із найгучніших відкриттів IRAS стало виявлення надлишку інфрачервоного випромінювання від низки зір, який свідчив про те, що вони оточені пиловими дисками. Однією з них виявилася Вега (α Ліри). Телескопу також вдалося провести перші спостереження центру Чумацького Шляху.

IRAS зробив і кілька відкриттів у нашій Сонячній системі. Він знайшов шість раніше невідомих комет, а також чотири астероїди. Найцікавіший з них отримав назву Фаетон. Цей шестикілометровий камінь цікавий тим, що рухається вельми витягнутою орбітою, яка перетинає орбіти всіх чотирьох планет земної групи. У перигелії він наближається до Сонця на відстань усього 21 млн км. Кілька років тому у нього знайшли пиловий хвіст.

Астероїд Фаетон в уяві художника. Джерело: NASA/JPL-Caltech/IPAC

Також великий галас у пресі тих років отримала новина про виявлення IRAS кількох незвичайних джерел випромінювання, які, за припущенням астрономів, могли бути ще не відкритими планетами Сонячної системи. Під час подальшого аналізу було встановлено, що насправді вони є далекими галактиками. Проте навіть через 40 років цю стару новину можна часто зустріти в контексті розмов про існування гіпотетичної «Планети X».

Місія IRAS була завершена 21 листопада 1983 року, коли телескоп вичерпав усі запаси холодоагенту. Після цього він був відключений. Апарат усе ще знаходиться на 900-кілометровій навколоземній орбіті. У січні 2020 року він знову потрапив у заголовки новин через своє небезпечне зближення зі старим супутником GGSE-4, коли пролетів на відстані лише 12 м від нього. На щастя, зіткнення не сталося.

Спадщина IRAS

Успіх місії IRAS став наочною демонстрацією можливостей інфрачервоної астрономії. В середині 1990-х у космос вирушила низка супутників, здатних вести подібні спостереження. Детектори інфрачервоного випромінювання були встановлені й на телескоп Hubble.

Телескоп Spitzer в уяві художника. Джерело: NASA/JPL-Caltech

Але справжній прорив стався 2003 року після запуску телескопа Spitzer — останньої з чотирьох «великих обсерваторій» NASA. Вона пропрацювала понад 16 років, здійснивши ряд знакових відкриттів.

Досягнення місії Spitzer сприяли появі низки нових інфрачервоних обсерваторій. Кульмінацією цих подій стала розробка та запуск James Webb, який на сьогодні є найпотужнішим космічним телескопом в історії. Тож наступного разу, розглядаючи його дивовижні знімки, згадайте, що вони стали можливими багато в чому завдяки успішній роботі IRAS.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

[ajax_load_more single_post="true" single_post_id="112136" single_post_order="previous" single_post_target="#post-wrapper" post_type="post" css_classes="alm-btn" button_label="Завантажити ще"]