Космічний телескоп Шпітцер , американський супутник, четвертий і останній із супутників "Великих обсерваторій" Національного управління аеронавтики та космосу. Він вивчав космос на інфрачервоних довжинах хвиль. Обсерваторія Спітцера розпочала свою діяльність у 2003 році і понад 16 років збирала інформацію про походження, еволюцію та склад планет і менших тіл, зірок, галактик та Всесвіту в цілому. Він був названий на честь Лаймана Спітцера-молодшого, американського астрофізика, який в основоположному документі 1946 року передбачив силу астрономічних телескопів, що працюють у космосі.
Вікторина Астрономія та космічна вікторина Коли розпочався космічний вік? Обсерваторія Спітцер була запущена 25 серпня 2003 року ракетою Delta II. Щоб видалити космічний корабель від впливу теплового випромінювання Землі, його помістили на геліоцентричну або сонячну орбіту з періодом обертання, який змусив його відійти від Землі зі швидкістю 0,1 астрономічної одиниці (15 млн км або 10 млн миль ) на рік. Ця орбіта кардинально відрізнялася від низьких навколоземних орбіт, якими користувалися Великі обсерваторії сестри Шпітцера - космічний телескоп Хаббла, обсерваторія Гамп-Комптон і рентгенівська обсерваторія Чандра.
Зріст супутника був трохи більше 4 метрів (13 футів) і важив близько 900 кг (2000 фунтів). Він був побудований навколо 85-сантиметрового (33-дюймового) первинного дзеркала із всього берилію, яке фокусувало інфрачервоне світло на трьох приладах: ближній інфрачервоній камері загального призначення, спектрограмі, чутливому до довжин хвиль середньої інфрачервоної смуги, та зображувальному фотометрі для проведення вимірювань в трьох інфрачервоних смугах. Разом прилади покривали діапазон довжин хвиль від 3 до 180 мікрометрів. Ці прилади перевершили польоти в попередніх інфрачервоних космічних обсерваторіях, використовуючи в якості детекторів широкоформатні масиви з десятками тисяч пікселів.
Для зменшення перешкод, спричинених тепловим випромінюванням навколишнього середовища та їх власних компонентів, інфрачервоні космічні обсерваторії потребують кріогенного охолодження, як правило, до температур до 5 К (-268 ° C або -450 ° F). Сонячна орбіта Спітцера спростила кріогенну систему супутника, відвівши його від тепла Землі. Більша частина власного тепла супутника випромінювалася в холодний вакуум космосу, так що для підтримки телескопа при робочій температурі 5–15 K (від –268 до –258 ° C) було потрібно лише невелика кількість дорогоцінного рідкого гелієвого кріогену або від -450 до -432 ° F).
Найбільш вражаючі результати спостережень Спітцера стосувались позасонячних планет. Оскільки центральні зірки, навколо яких обертаються ці планети, нагрівають планети до приблизно 1000 К (700 ° C, або 1300 ° F), самі планети виробляли достатньо інфрачервоного випромінювання, щоб Спітцер легко їх виявляв. Спітцер визначав температуру та структуру атмосфери, склад та динаміку кількох позасонячних планет. Спітцер також спостерігав транзити семи планет розміром із Землю в системі TRAPPIST-1, три з яких знаходяться в зоні проживання зірки, на відстані від зірки, де рідка вода може вижити на поверхні планети.
Спітцер також виявив інфрачервоне випромінювання від джерел настільки далеко, що фактично воно здавалося майже на 13 мільярдів років у минуле, коли Всесвіту було менше 1 мільярда років. Спітцер показав, що навіть у ту ранню епоху деякі галактики вже виросли до розмірів сучасних галактик і що вони, мабуть, сформувались за кілька сотень мільйонів років від Великого вибуху, який породив Всесвіт приблизно 13,7 мільярда років тому. Подібні спостереження можуть забезпечити жорсткі випробування теорій походження та зростання структури у всесвітній еволюції.
Оскільки Спітцер був чутливим до інфрачервоного випромінювання, що випромінюється від пилу, він також виявив найвіддаленіше кільце Сатурна, яке простягається від 7,3 до 11,8 млн км (4,6 до 7,4 млн миль) від Сатурна і є найбільшим планетарним кільцем у Сонячній системі. Це пилове кільце виникає внаслідок ударів на Місяць Фібі, і частинки цього кільця, які спіраллю всередину до Сатурна, спричинили помітну асиметрію яскравості між двома півкулями Япета.
Астрономи продовжували використовувати всі можливості Спітцера до 15 травня 2009 року, коли рідкий гелієвий кріоген вичерпався. Однак навіть без гелію унікальна теплова конструкція Спітцера та його сонячна орбіта забезпечили, що телескоп та прилади досягли нової рівноваги при температурі лише 30 К (-243 ° С або -405 ° F). При цій температурі два решітки детектора з найкоротшою довжиною хвилі продовжували працювати без втрати чутливості. Таким чином, після 5,5-річної кріогенної місії Спітцера відбулася "тепла" місія Спітцер, яка тривала до виведення з ладу супутника 30 січня 2020 року.
