Dimenzió #23

Valahol kinn az űrben...

(csillagászat, spektroszkópia, meteorészlelés)

                     4.5. INFRAVÖRÖS (IRAS, ISO, SIPTF)

   A  Földet  érő infravörös sugárzás nagy részét (30-300 ćm) a földi légkör
elnyeli.  Ez  a  tartomány  csak az űrből vizsgálható. Az első olyan műhold,
amelyet teljesen az infravörös csillagászat szolgálatába állítottak, az IRAS
volt.


      4.5.1. Az IRAS (WWW)

   Az  IRAS  az  USA,  Anglia  és  Hollandia közös projektje volt. A műhold,
1983-as  felbocsátását követően 10 hónapon keresztül végzett megfigyeléseket
a  12, 25, 60 és 100 ćm-es hullámhosszokon. A működése alatt mintegy 250.000
pontszerű  infravörös  forrást fedezett fel, ennek alapján készítették el az
"IRAS Sky Survey Atlas"-t (ISSA).

   Az IRAS fő műszere egy f/9,6 Ritchey-Chrétien teleszkóp volt (f = 5,5 m).
A  tükör berilliumból készült, folyékony hélium hűtéssel kb. 4 K-en üzemelt.
(Az   infravörös  megfigyelőeszközöknél  fontos,  hogy  a  detektorok  minél
alacsonyabb hőmérsékletűek legyenek.)


      4.5.2. ISO (WWW)

   Az  ISO-t  (Infrared Space Observatory) 1996. november 17-én, ESA-projekt
keretében állították Föld körüli pályára, Ariane-4 hordozórakétával.

   Tömege  2.200  kg,  méretei:  5,3  *  3,6 * 2,8 m (magasság * szélesség *
mélység).  Tervezett  élettartama  18  hónap.  A  hűtést  több  mint 2.000 L
szuperfolyékony  hélium  biztosítja,  a  teleszkóp hőmérsékletét 3-4 K-en, a
detektorokét  2  K-en  kell tartani. (A He éppen jelen szakdolgozat írásával
egyidőben, '98. április első hetében fogyott el.)

   Az  ISO  1998.  február  6-ig  24.293  megfigyelést  végzett, ami napi 40
megfigyelést, ill. havi 400 órát jelent. Pályája legalacsonyabb részén a van
Allen-övön  belül  tartózkodik, ezért ekkor a detektorai nem üzemelhetnek (a
nagy   sebességű   elektronok  és  protonok  miatt).  Naponta  kb.  16  órát
tartózkodik    az    övön    kívül,    ekkor   minden   műszere   üzemelhet.
Összehasonlításképpen: az ISO érzékenysége az IRAS-énak kb. százszorosa.

   Az  ISO fő műszere egy 60 cm átmérőjű, f/15 Ritchey-Chrétien teleszkóp. A
detektorai 2,5 és 200 mm között érzékenyek:

   ▪ ISOCAM (2,5-18 ćm)

   Kamera és polariméter. Spektrális felbontása: 2óRó20 (szűrőktől függően).
   Felépítése:  32  *  32 pixeles detektor, 2 független csatornával: 2,5-5,5
   ćm, ill. 4-18 ćm.

   ▪ ISOPHOT (2,5-200 ćm)

   Többfunkciós  műszer:  többcsatornás  fotopolariméter  (3-110 ćm), távoli
   infravörös-kamera  (30-200 ćm), spektrofotométer (2,5-12 ćm). Felbontása:
   1óRó15  (szűrőktől  függően). Alkalmas nagyon hideg források észlelésére,
   nagyfelbontású képek készítésére és gyors fotopolarimetriára.

   ▪ LWS (Long-Wavelength Spectrometer)

   43,1  -  96,9  ćm  között  érzékeny  spektrométer.  Spektrális felbontása
   közepes     (150óRó200)    vagy    nagy    (6.800óRó9.700;    Fabry-Perot
   interferométerrel).

   ▪ SWS (Short-Wavelength Spectrometer)

   2,38 - 45,2 ćm   között  érzékeny  spektrométer.  Spektrális  felbontása:
   1.000óRó2.000.

   Az ISO pályája igen elnyúlt (perigeum: 1.000 km, apogeum: 70.500 km), így
a   nagy   magasság  miatt  a  Föld  infravörös  sugárzása  nem  zavarja  az
obszervációt.

   Mivel  a  holdnak  nincs fedélzeti tárolóeszköze, a megfigyelési adatokat
folyamatosan a földi központba továbbítja (napi 16 órán keresztül).


   4.5.3. SIRTF (WWW)

   A  SIRTF  (Space  Infrared  Telescope  Facility) a NASA 460 millió dollár
költségvetésű  projektje,  melynek  megvalósítására  2000 után kerül sor; ez
lesz  a negyedik nagy űr-obszervatórium. (A felbocsátás tervezett időpontja:
2001  decembere.)  A műhold "élettartama" kb. 2,5 év lesz. A felbocsátásához
Delta-II  hordozórakétát  használnak,  a műhold tömege 750 kg. Mivel a SIRTF
műszereinek érzékenysége még az ISO-ét is meghaladja (kb. százszorosa lesz),
2-3  hét  alatt  annyi  adatot  tud  majd  gyűjteni,  mint  az IRAS a teljes
üzemelése során.

   A  SIRTF  tudományos  célkitűzései  között az alábbiak szerepelnek: barna
törpék  és  Naprendszeren  kívüli  bolygók  keresése,  aktív galaxismagok és
Seyfert-galaxisok    (melyek    energiakibocsátása   eléri   a   kvazárokét)
tanulmányozása,   a   korai   Univerzum  (távoli  objektumok)  megfigyelése,
protoplanetáris  és  planetáris porkorongok felfedezése és tanulmányozása (a
Vega  és  á  Pictoris  közeli  csillagok  körül  már  az IRAS is felfedezett
születőben    lévő    bolygókat).    Ezen   problémák   vizsgálata   alapján
megválaszolhatók lennének olyan lényeges kérdések, mint:

   -  A  galaxisok  tömegének jelentős része "sötét anyag" (1-5% Naptömegnyi
      óriásbolygók, ún. barna törpék) formájában van-e jelen?
   -  Milyen  mechanizmus  alapján  működnek  (energetikailag)  az Univerzum
      legfényesebb objektumai?
   -  Hogyan keletkeznek a galaxisok?
   -  Milyen gyakoriak a bolygórendszerek a közeli csillagok körül?

   A  SIRTF  főtükre  f/12  Ritchey-Chrétien (f = 10,2 m), átmérője 85 cm. A
teleszkóp  anyaga  berillium, tömege több mint 20 kg. Spektrális tartománya:
3-200  ćm,  látószöge  32  ívperc.  A tükör gyakorlatilag teljesen szférikus
aberráció-  és  kómamentes leképezést tud biztosítani. A tükör hőmérsékletét
folyékony hélium hűtéssel 5,5 K-en tartják, a detektorokét 3,5 K-en.

   A SIRTF megfigyelő műszerei:

˙  ▪ IRAC (Infrared Array Camera)

   4-csatornás leképező 1 modulban. Technikai adatai:

   ┌────────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐
   │Hullámhossz [ćm]    │3,5        │4,5        │6,3        │8,0        │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Detektor típusa     │InSb       │InSb       │Si:As      │Si:As      │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Detektor felépítése │           │           │           │           │
   │[pixelszám]         │256 * 256  │256 * 256  │256 * 256  │256 * 256  │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Felbontóképesség    │           │           │           │           │
   │ldl.pcx             │4          │4          │4          │4          │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Látómező [ívperc]   │5,12 * 5,12│5,12 * 5,12│5,12 * 5,12│5,12 * 5,12│
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Pixelméret          │           │           │           │           │
   │[ívmásodperc]       │1,2        │1,2        │1,2        │1,2        │
   └────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘
˙˙˙
   ▪ IRS (Infrared Spectrograph)

   4  modulból  áll, mindegyik tartalmaz egy infravörös detektort. Technikai
   adatai:

   ┌────────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐
   │Hullámhossz [ćm]    │5-15       │10-20      │15-40      │20-40      │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Detektor típusa     │Si:As      │Si:As      │Si:Sb      │Si:Sb      │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Detektor felépítése │           │           │           │           │
   │[pixelszám]         │96 * 128   │128 * 128  │128 * 128  │128 * 128  │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Felbontóképesség    │           │           │           │           │
   │ldl.pcx             │50         │600        │50         │600        │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Látómező [ívperc]   │3,6 * 60   │4,8 * 12,1 │9,7 * 90   │9,7 * 24,2 │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Pixelméret          │           │           │           │           │
   │[ívmásodperc]       │1,8        │2,4        │4,8        │4,8        │
   └────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘
˙˙˙
˙  ▪ MIPS (Multiband Imaging Photometer)

   ┌────────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐
   │Hullámhossz [ćm]    │12         │30         │70         │160        │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Detektor típusa     │Si:Sb      │Si:Sb      │Ge:Ga      │Ge:Ga      │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Detektor felépítése │13 * 128   │110 * 128  │32 * 32    │2 * 20     │
   │[pixelszám]         │           │           │           │           │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Felbontóképesség    │           │           │           │           │
   │ldl.pcx             │4          │4          │4          │4          │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Látómező [ívperc]   │0,5 * 5,3  │4,1 * 5,3  │2,6 * 2,6  │0,5 * 5    │
   ├────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
   │Pixelméret          │           │           │           │           │
   │[ívmásodperc]       │2,4        │2,4        │5          │15         │
   └────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘

   Összefoglalva:  a  SIRTF  megfigyelései  olyan  adatokkal szolgálhatnak a
csillagászok  számára,  melyekből  jobban  megérthetik a bolygórendszerek, a
csillagok és a galaxisok keletkezésének mechanizmusát.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2021
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.