توجد عدة أنواع من التلسكوبات، وتحتوي معظمها على مرايا وعدسات، ويمكن مقارنة قوتها في جمع الضوء من خلال مقارنة الفتحات أو الأقطار الخاصة بالفتحة التي يمر الضوء من خلالها أو ينعكس، وصُمم تلسكوب سبيتزر لدراسة الكون المبكر في ضوء الأشعة تحت الحمراء، وكان أول تلسكوب يرى ضوءًا من كوكب خارج نظامنا الشمسي.[١][٢]


تلسكوب سبيتزر

في ما يلي بعض المعلومات عن تلسكوب سبيتزر:[٣][٤]

  • التعريف به: هو القمر الصناعي الأمريكي الرابع والأخير من أسطول إدارة الفضاء الوطنية للملاحة الجوية من أقمار المراصد الكبرى.
  • نبذة عنه: بدأ العمل بمرصد سبيتزر عام 2003م، وقضى أكثر من 16 عاماً في جمع المعلومات حول أصل وتطور الكواكب والأجسام الأصغر والنجوم والمجرات والكون ككل، وانتهت مهمته الرئيسية عام 2009 عندما استنفد التلسكوب إمداداته من سائل تبريد الهيليوم الضروري لتشغيله واعتبرت المهمة ناجحة حيث حققت جميعها أهدافها العلمية وأكثر.
  • سبب تسميته: تم تسميته تكريماً لليمان سبيتزر وهو عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي الذي توقع في ورقته البحثية عام 1946 قوة التلسكوبات الفلكية العاملة في الفضاء.
  • مخترعه: قامت شركة لوكهيد مارتن في صنيفيل بكاليفورنيا ببناء مركبة فضاء سبيتزر وخلال تطويره عملت الشركة كقائد للأنظمة والهندسة والتكامل والاختبار، وقدمت شركة الكرة الفضائية والتقنيات في بولدر بولاية كولورادو البصريات والأغلفة الحرارية والدروع لسبيتزر.


تاريخ تلسكوب سبيتزر

كان تلسكوب سبيتزر الفضائي الذي ولد كمرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء للمكوك (SIRTF) ولاحقاً للأشعة الحمراء الفضائي قيد المناقشة والتطوير داخل وكالة ناسا والمجتمع العلمي لأكثر من 30 عامًا قبل إطلاقه في عام 2003، وفي ما يلي نبذة عن تاريخه:[٥]

  • في يناير 1996 وقعت ناسا ومختبر الدفع النفاث اتفاق التزام برنامجيّ استهلّ رسمياً مشروع SIRTF وتوقعت موعد إطلاقه في ديسمبر 2001، وكانت التكلفة المتوقعة تشمل تكاليف الإطلاق 524 مليون دولار، وفي النهاية تم إطلاقه عام 2003 في شهر أغسطس بتكلفة إجمالية قدرها 776 مليون دولار.
  • في 2003 عندما تم إصدار البيانات الأولى وتم تسمية SIRTF رسمياً باسم Lyman Spitzer، وفي 1 سبتمبر 2004 ملأت المنشورات العلمية الأولى بتلسكوب السبيتزر واستناداً إلى القياسات التي تم إجراؤها خلال اللجنة الأولمبية الدولية في خريف 2004 توقع عمرًا مدته خمس سنوات على الأقل، وذلك حتى 2008.


خصائص تلسكوب سيبتزر

في ما يلي أبرز خصائص التلسكوب:[٦]

  • كان طول القمر الصناعي يزيد قليلاً عن أربعة أمتار.
  • بلغ وزنه حوالي 900 كجم.
  • بُني حول مرآة أساسية من البريليوم 85 سم تركز ضوء الأشعة تحت الحمراء على ثلاث أدوات، وقد غطت هذه الأدوات جميعها نطاق الأطوال الموجية التي تتراوح بين 3 إلى 180 ميكرومتراً.


مكونات وأجزاء تلسكوب سيبتزر

يحتوي تلسكوب سبيتزر على ثلاث أدوات علمية على متنه:[٧]

  • كاميرا الأشعة تحت الحمراء ("the InfraRed Array Camera" IRAC): تحتوي على أربع كاميرات، وتستخدم 4 مرشحات واسعة النطاق تتمركز في 3.6، و4.5، و5.8، و8 ميكرونات.
  • مطيافية الأشعة تحت الحمراء ("the InfraRed Spectrograph" IRS): تم تصميمه لأخذ الأطياف، وله وحدتان تأخذان الأطياف إحداهما منخفضة الدقة على مدى طولين موجيين (5.2-14.7 ميكرونًا، و14.3-35.1 ميكرونًا)، والمتبقيتان لالتقاط الأطياف عالية الدقة على نطاق أطوال موجية أخرى (9.9-19.5، و18.9-37 ميكروناً)، ولها كاميرتان صغيرتان تتمركزان على 15 و24 ميكروناً تقريباً لمساعدتها في التركيز.
  • مقياس ضوئي للتصوير المتعدد لسبيتزر ("Multiband Imaging Photometer for Spitzer" MIPS): يحتوي على ثلاث كاميرات داخل تلك الصورة باستخدام 3 مرشحات واسعة النطاق تتمركز في 24، و70، و160 ميكروناً.


آلية عمل التلسكوب سبيتزر

تم تصميمه لالتقاط الأضواء ذات الأطوال الموجية الطويلة جداً، ولكن الغلاف الجوي يمتص معظم هذه الأشعة لذلك تم إطلاقه على متن قمر صناعي في الفضاء، ويمكن لتلسكوب سبيتزر التقاط صور الأشعة تحت الحمراء باستخدام كامير CCD أو بالمطياف (spectroscope)، وهو يتبع مدار الأرض حول الشمس ولا يدور حول الأرض لأنه يجب إبقاؤه باردًا من خلال إبعاده عن الأرض ليتمكن من التقاط الحرارة، وله درع شمسي خاص لحمايته من أشعة الشمس، وهذه الأدوات تمنح صورة فريدة لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.[٨]


اكتشافات باستخدام التلسكوب سبيتزر

في ما يلي أبرز الاكتشافات التي تمت بواسطة تلسكوب سبيتزر:[٩]

  • الطقس على كوكب آخر؛ إذ تم تجهيزه برؤية الأشعة تحت الحمراء وطريقة دقيقة لاستهداف النجوم، وسمحت هاتان المقدرتان لسبيتزر برسم خرائط للرياح التي تدور حول الكوكب الغازي العملاق HD 189733b في عام 2007.
  • عدة كواكب بحجم كوكب الأرض في نظام TRAPPIST-1 حيث تدور هذه الكواكب حول نجم واحد، وتشير الأبحاث أن ثلاثة من هذه الكواكب صالحة للسكن لأنها تدور في منطقة من النجم بها حرارة كافية للسماح بوجود ماء سائل على سطحها، حيث اكتشف سبيتزر خمسة من الكواكب وسمح للعلماء بالتعرف على حجمها وكتلتها الذي يساعد في معرفة ما إذا كانت الكواكب صخرية أم غازية.
  • تعاون سبيترز مع تلسكوب أرضي لاكتشاف كوكب بعيد جداً يقع على مسافة تبلغ 13372 سنة ضوئية ويسمى بOGLE-2014-BLG-0124Lb وتم إعلان عن الاكتشاف عام 2015.
  • اكتشف كوكب بحجم الأرض OGLE-2016-BLG-1195Lb يدور حول نجم بني قزم.
  • سمح سبيتزر برؤية السحب على الكواكب الأخرى، واكتشف كوكب يسمى بكبلر-7 ب (Kepler-7b)، وهو بحجم المشتري ودرجة حرارته تتراوح بين 815-982 درجة مئوية، والضوء القادم من الكوكب يرتد عن أعلى السحب الغربية.
  • اكتشف كوكب 55 كاكنري مصنوعاً من الحمم البركانية، والجانب المعرض للشمس منه درجة حرارته 2427 درجة مئوية، أما الجانب المظلم فتكون درجة حرارته 1127 درجة مئوية.
  • اكتشف كوكبًا خارجيًا HD209458b بحجم كوكب المشتري يدور قريباً من نجمه يحتوي على الماء في غلافه الجوي لذلك سمي بالمشتري الساخن.
  • اكتشف بأن غبار الأقزام البيضاء على الزبرجد الزيتوني "الأوليفين" (هو معدن من السيليكات موجود بشكل شائع على الأرض)، وهذا ساعد العلماء لفهم كيفية تكون الأرض ومدى شيوع عناصرها ومعادنها في الكون.

المراجع

  1. ↑ "Telescopes", lumenlearning, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  2. ↑ "Spitzer Space Telescope", nasa, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  3. ↑ "Spitzer Space Telescope", britannica, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  4. ↑ "NASA’s Spitzer Space Telescope Ends Mission of Astronomical Discovery", nasa, 31/1/2020, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  5. ↑ "History of Spitzer Telescope- The Launch and The future (Page 17&18)", harvard, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  6. ↑ "Spitzer Space Telescope", britannica, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  7. ↑ "Spitzer has (had) many instruments", caltech, 13/5/2011, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  8. ↑ "How does the Spitzer Telescope work?", caltech, Retrieved 21/6/2021. Edited.
  9. ↑ Elizabeth Howell (30/1/2020), "The Spitzer Space Telescope's greatest exoplanet discoveries of all time", space, Retrieved 21/6/2021. Edited.