Autor Wątek: Projektowane/planowane misje astrofizyczne  (Przeczytany 7766 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Online Orionid

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 24289
  • Very easy - Harrison Schmitt
Odp: Projektowane/planowane misje astrofizyczne
« Odpowiedź #30 dnia: Marzec 17, 2020, 18:09 »
NASA Selects Proposals to Study Volatile Stars, Galaxies, Cosmic Collisions
March 16, 2020 RELEASE 20-026

NASA has selected proposals for four missions that would study cosmic explosions and the debris they leave behind, as well as monitor how nearby stellar flares may affect the atmospheres of orbiting planets.

Following detailed evaluations, the agency intends to select two proposals in 2021 to be the next astrophysics missions under the Explorers Program. The selected missions will be targeted for launch in 2025.

“These promising proposals under the Explorers Program bring out some of the most creative, innovative ways to help uncover the secrets of the universe," said Thomas Zurbuchen, associate administrator of the agency's Science Mission Directorate in Washington. "From studying stars and planets outside our solar system to seeking answers to the largest cosmic mysteries, I look forward to the breakthrough science from these modest size missions.”

Two astrophysics Small Explorer (SMEX) missions and two Missions of Opportunity (MO) proposals were competitively selected, based on potential science value and feasibility of development plans. Excluding the cost of launch, SMEX mission costs are capped at $145 million each, and MO costs are capped at $75 million each.

Each SMEX proposal will receive $2 million to conduct a nine-month mission concept study. The selected proposals are:


The Extreme-ultraviolet Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE) Mission

- ESCAPE would study nearby stars, watching for rapid, strong ultraviolet flares. It aims to determine how likely such flares are to strip the atmosphere from a rocky planet orbiting the star, affecting conditions for habitability.

- Principal investigator: Kevin France at the University of Colorado at Boulder.

The Compton Spectrometer and Imager (COSI)

- COSI would scan our Milky Way galaxy, measuring gamma rays from radioactive elements produced during stellar explosions to map the recent history of star death and element production. It would also measure polarization, to improve our understanding of how distant energetic cosmic explosions produce gamma rays.

- Principal investigator: John Tomsick at the University of California, Berkeley.

MO proposals will each receive $500,000 to conduct a nine-month implementation concept study. The selected proposals are:


The Gravitational-wave Ultraviolet Counterpart Imager Mission

- The Gravitational-wave Ultraviolet Counterpart Imager consists of two independent small satellites, each scanning the sky in a different ultraviolet band. It would detect the light from hot gas in the explosion that follows a burst of gravitational waves caused by merging neutron stars or a neutron star merging with a black hole. Between these events, the mission would map the sky in ultraviolet light, finding other bright objects such as exploding stars.

- Principal investigator: Stephen (Brad) Cenko at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.


LEAP – A LargE Area burst Polarimeter

- Mounted on the International Space Station, LEAP would study the energetic jets launched during the explosive death of a massive star, or the merger of compact objects such as neutron stars. LEAP's measurements of polarization in gamma-ray bursts could distinguish between competing theories for the nature of the jets, which move out at close to the speed of light. LEAP would complement NASA's Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), scheduled to launch in 2021.

- Principal investigator: Mark McConnell at the University of New Hampshire in Durham.

“Each of these missions would take the next steps in some of the hottest areas of astrophysics today,” said Paul Hertz, Astrophysics Division director at NASA Headquarters. “With the high science rewards for low dollar amounts, Explorers missions successfully fill the scientific gaps in our current fleet of space observatories.”

The Explorers Program, managed by Goddard, is the oldest continuous NASA program designed to provide frequent, low-cost access to space using principal investigator-led space science investigations relevant to the Science Mission Directorate’s astrophysics and heliophysics programs. 

Since the launch in 1958 of Explorer 1, which discovered Earth’s radiation belts, the Explorers Program has launched more than 90 missions, including the Uhuru and Cosmic Background Explorer (COBE) missions that led to Nobel Prizes for their investigators.


For information about the Explorers Program visit:

https://explorers.gsfc.nasa.gov/index.html
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-proposals-to-study-volatile-stars-galaxies-cosmic-collisions

Artykuły astronautyczne

Offline Slavin

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 922
  • Ciekłym metanem i LOX-em LCH4/LOX Methalox
Odp: Projektowane/planowane misje astrofizyczne
« Odpowiedź #31 dnia: Listopad 12, 2023, 19:44 »
Ten teleskop stworzy mapę 450 milionów galaktyk. SPHEREx nabiera kształtów.



Należący do NASA teleskop kosmiczny SPHEREx zaczyna wyglądać podobnie do tego, jak będzie wyglądał, gdy dotrze na orbitę okołoziemską i zacznie tworzyć mapy wszechświata. Skrót od Specto-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization i Ices Explorer, w skrócie SPHEREx nijak nie przypomina typowego teleskopu. Zamiast tego mamy urządzenie, które przypomina megafon, aczkolwiek taki, który będzie miał prawie 2,6 metra wysokości i będzie rozciągał się na prawie 3,2 metra szerokości. Charakterystyczny kształt obserwatorium nadają jego stożkowe osłony fotonowe, które są właśnie teraz montowane w czystym pomieszczeniu w Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) NASA w Południowej Kalifornii.

Trzy stożki, umieszczone jeden w drugim, będą otaczały teleskop SPHEREx, chroniąc go przed światłem i ciepłem docierającym do niego ze Słońca i Ziemi. Teleskop będzie obserwował każdą część nieba, tak jakby skanował wnętrze globu od wewnątrz. W ciągu roku będzie w stanie dwukrotnie stworzyć mapę całego nieba.

„SPHEREx musi być dość zwrotny, ponieważ sonda musi poruszać się stosunkowo szybko podczas skanowania nieba” – mówi Sara Susca z JPL, zastępca kierownika ds. ładunku i inżynier systemów w misji. „Choć na to nie wygląda, ale osłony są w rzeczywistości dość lekkie i wykonane z licznych warstw. Na zewnątrz znajdują się wierzchnia warstwa aluminium, a wewnątrz aluminiowa struktura o strukturze plastra miodu, która wygląda jak karton – jest lekka, ale wytrzymała”.

Po uruchomieniu – nie później niż w kwietniu 2025 r. – SPHEREx pomoże naukowcom lepiej zrozumieć, skąd wzięła się woda i inne kluczowe składniki niezbędne do życia. Aby tego dokonać, misja zmierzy obfitość lodu wodnego w międzygwiazdowych obłokach gazu i pyłu, w których rodzą się nowe gwiazdy i z których ostatecznie powstają planety. Będzie badał kosmiczną historię galaktyk, mierząc zbiorcze światło, jakie one wytwarzają.

Pomiary te pomogą ustalić, kiedy zaczęły powstawać galaktyki i jak zmieniało się ich powstawanie w czasie. Wreszcie, mapując położenie milionów galaktyk względem siebie, SPHEREx będzie szukać nowych wskazówek na temat tego, jak szybka ekspansja, czyli inflacja Wszechświata, miała miejsce ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu.

SPHEREx dokona tego wszystkiego, wykrywając światło podczerwone, czyli zakres fal dłuższych niż światło widzialne, które widzą ludzkie oczy. Światło podczerwone jest czasami nazywane promieniowaniem cieplnym, ponieważ emitują je wszystkie ciepłe obiekty. Nawet teleskop może wytwarzać światło podczerwone. Ponieważ światło to zakłócałoby pracę detektorów, teleskop musi być chłodzony – poniżej minus 210 stopni Celsjusza.

Zewnętrzna osłona fotonowa będzie blokować światło i ciepło ze Słońca i Ziemi, a szczeliny pomiędzy stożkami zapobiegną przedostawaniu się ciepła do środka, w stronę teleskopu. Aby jednak mieć pewność, że SPHEREx osiągnie swoją niską temperaturę roboczą, potrzebuje również czegoś, co nazywa się grzejnikiem z rowkiem w kształcie litery V: trzy stożkowe lustra, każde przypominające odwrócony parasol, ułożone jedno w drugim. Każda z nich, znajdująca się pod osłonami fotonowymi, składa się z szeregu klinów, które przekierowują światło podczerwone w taki sposób, że odbija się ono przez szczeliny między osłonami i wypływa w przestrzeń kosmiczną.



„Niepokoi nas nie tylko to, jak zimny jest SPHEREx, ale także to, czy jego temperatura pozostaje taka sama” – powiedział Konstantin Penanen z JPL, kierownik ds. ładunku misji. „Jeśli temperatura się zmienia, może to zmienić czułość detektora, co może przełożyć się na fałszywy sygnał”.

Sercem SPHEREx jest oczywiście teleskop, który zbiera światło podczerwone z odległych źródeł za pomocą trzech zwierciadeł i sześciu detektorów. Teleskop jest pochylony u podstawy, dzięki czemu może zobaczyć jak najwięcej nieba, pozostając jednocześnie osłonięty tarczami fotonowymi.

Zbudowany przez Ball Aerospace w Boulder w Kolorado teleskop przybył w maju do Caltech w Pasadenie w Kalifornii, gdzie został zintegrowany z detektorami i radiatorem z rowkiem w kształcie litery V. Następnie w JPL inżynierowie przymocowali go do stołu wibracyjnego, który symuluje wstrząsy, jakie teleskop wytrzyma podczas rakietowego lotu w przestrzeń kosmiczną. Następnie powrócił do Caltech, gdzie naukowcy potwierdzili, że po testach wibracyjnych jego lustra nadal są ostre.

Zwierciadła wewnątrz teleskopu SPHEREx zbierają światło od odległych obiektów, ale to detektory potrafią „widzieć” długości fal podczerwonych, które misja próbuje obserwować.

Gwiazda taka jak nasze Słońce emituje cały zakres fal widzialnych, więc jest biała (chociaż ziemska atmosfera sprawia, że w naszych oczach wydaje się bardziej żółta). Pryzmat może rozbić to światło na składowe długości fal – tęczę. Nazywa się to spektroskopią.

Do wykonywania spektroskopii SPHEREx użyje filtrów zainstalowanych na swoich detektorach. Tylko mniej więcej wielkości krakersa, każdy filtr wydaje się opalizujący gołym okiem i ma wiele segmentów, które blokują wszystkie oprócz jednej określonej długości fali światła podczerwonego.

Każdy obiekt obserwowany przez SPHEREx będzie sfotografowany przez każdy segment, umożliwiając naukowcom zobaczenie konkretnych długości fal podczerwieni emitowanych przez ten obiekt, niezależnie od tego, czy jest to gwiazda, czy galaktyka. W sumie teleskop może obserwować ponad 100 różnych długości fal.

Na tej podstawie SPHEREx utworzy mapy wszechświata inne niż wszystkie, które powstały wcześniej.




Polskie Forum Astronautyczne

Odp: Projektowane/planowane misje astrofizyczne
« Odpowiedź #31 dnia: Listopad 12, 2023, 19:44 »