Wide-Field Infrared Survey Explorer

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE)
Организация:

NASA/JPL

Главные подрядчики:

Ball Aerospace
Lockheed Martin
Space Dynamics Laboratory
SSG Precision Optronics

Волновой диапазон:

3-25 мкм (инфракрасный)

NSSDC ID:

2009-071A

Местонахождение:

низкая околоземная орбита

Тип орбиты:

солнечно-синхронная, полярная
наклонение: 97,5°

Высота орбиты:

525 км

Период обращения:

95 мин

Запущен:

2009-12-14 14:09:33 UTC

Запущен из:

Space Launch Complex 2W
База Ванденберг
Ломпок
Калифорния

Выведен на орбиту:

Дельта-2 7320-10C

Продолжительность:

10 месяцев

Масса:

662 кг (стартовая)

Тип телескопа:

телескоп-рефлектор

Диаметр:

0,4 м

Научные инструменты
Сайт:

wise.ssl.berkeley.edu

Телескоп WISE.

Wide-Field Infrared Survey Explorer, или WISE (Широкоугольный инфракрасный обзорный исследователь; буквальное значение англ. wise — мудрый) — инфракрасный космический телескоп НАСА, запущенный на околоземную орбиту 14 декабря 2009 года с целью получения обзора всего неба в инфракрасном диапазоне.

Главной задачей WISE является полный обзор неба в четырёх ИК-диапазонах в поисках таких объектов как: ультраяркие инфракрасные галактики, коричневые карлики, астероиды и кометы, сближающиеся с Землёй[1].

Основную часть телескопа занимает цистерна, заполненная жидким водородом. Глубокое охлаждение (до 7 кельвинов) защищает инструменты от «теплового шума».

Чувствительность WISE примерно в 500 раз лучше[1], чем мог обеспечить инфракрасный космический телескоп IRAS, при этом диаметр телескопа у WISE даже несколько меньше чем у IRAS: 0,40 м против 0,57 м.

Размеры космического телескопа: 2,85×2,00×1,73 метра, стартовая масса 662 кг[1]. Объём бортовой флеш-памяти 96 Гбайт. Стоимость проекта составляет около 320 млн долларов США. Код обсерватории космического телескопа WISE — C51.

История миссии[править | править исходный текст]

Миссию WISE возглавлял доктор Эдвард Л. Райт из университета Калифорнии, Лос-Анджелес. Миссия имеет долгую историю под руководством доктора Райта, с самого начала финансировалась NASA. В 1999 проект участвовал в конкурсе Medium-class Explorer (MIDEX), в программу NASA проект попал под названием Next Generation Sky Survey (NGSS).

История программы с 1999 до настоящего времени кратко выглядит следующим образом:

  • Январь 1999 — NGSS — одна из пяти миссий, которая отобрана для «Фазы проектирования» программы НАСА Medium-class Explorer (MIDEX). В конце 1999 года НАСА должно окончательно утвердить две из этих пяти миссий для дальнейшей постройки и запуска, один запуск в 2003 году, другой в 2004. Стоимость миссии оценивалось в $139 миллионов.
  • Март 1999 — WFIE, инфракрасная космическая обсерватория в течение нескольких часов после достижения орбиты теряет значительную часть хладагента в системе охлаждения телескопа и не может работать в полную силу.
  • Октябрь 1999 — победители программы MIDEX выбраны, миссия NGSS не отобрана.
  • Октябрь 2001 — предложение NGSS повторно представлено NASA в программе MIDEX.
  • Апрель 2002 — предложение NGSS, принято NASA, как одна из четырёх программ MIDEX для «Предварительной фазы исследование».
  • Декабрь 2002 — NGSS изменяет свое название на (WISE).
  • Март 2003 — NASA выпускает пресс-релиз, миссия WISE была отобрана для Расширенного исследования Фазы-A, приводя к решению в 2004 о возобновление работ.
  • Апрель 2003 — Ball Aerospace отобран как подрядчик WISE миссии.
  • Апрель 2004 — WISE отобран как следующая миссия NASA MIDEX. Стоимость WISE оценена в $208 миллионах в то время.
  • Ноябрь 2004 — NASA выбирает Space Dynamics Laboratory в государственном университете Юты, для постройки телескопа WISE.
  • Октябрь 2006 — NASA подтверждает телескоп WISE для разработки и запуска, и разрешает начать работы по нему. Стоимость миссии в то время оценивается в $300 миллионов.
  • 14 декабря 2009 — WISE успешно стартовал с Базы Ванденберг, Калифорния.
Запуск WISE 14 декабря 2009 с Базы Ванденберг

Хронология работы телескопа[править | править исходный текст]

  • 29 декабря 2009 года — на официальном сайте появилось сообщение о том, что телескоп успешно отстрелил защитную крышку, закрывавшую рабочий конец телескопа[2]. Объектив телескопа всегда направлен в зенит (противоположную точку относительно направления на центр Земли) и отстоит на 90° от направления на центр диска Солнца. WISE находится на солнечно-синхронной орбите (местное время прохождения узлов 17:50 и 05:50). За один виток снимаются данные одной узкой полосы (шириной в поле зрения телескопа). На следующем витке космический телескоп смещается на 10 % относительно предыдущей полосы. За полгода постоянной съёмки должно произойти полное покрытие всей небесной сферы. Снимки делаются каждые 11 с с экспозициями по 8,8 сек. Если какой-то яркий объект (Луна или планета) попадут в поле зрения телескопа, то данную площадку можно будет отнаблюдать по прошествии нескольких дней с помощью сканирующего зеркала. За полгода работы WISE будет получено около 1,5 млн снимков[1].
  • 6 января 2010 — WISE получает первое изображение.
  • 14 января 2010 — WISE начинает регулярные наблюдение продолжительностью 9 месяцев. Наблюдение охватит 99 % неба с многократным перекрытием[3] в первые 6 месяцев, а в оставшееся время будет частично произведено повторное наблюдение неба до тех пор, пока не исчерпается запас охладителя.
  • 25 января 2010 года — телескоп обнаружил ранее не известный околоземный астероид, получивший обозначение 2010 AB78. На снимки телескопа он попал ещё 12.01.2010. После обнаружения астероида с орбиты, его координаты были переданы в гавайскую наземную обсерваторию, где исследователи подтвердили наличие астероида при помощи наземных телескопов. Согласно данным расчетов, сейчас астероид удален от нашей планеты на расстояние в 158 млн километров, его приблизительный диаметр составляет около 1 километра[4].
  • 11 февраля 2010 года — космический телескоп НАСА WISE обнаружил ранее неизвестную комету в Солнечной системе. Новая комета получила название P/2010 B2. Согласно данным WISE, диаметр ядра кометы составляет по меньшей мере 2 км, причем спектральный анализ показал, что состоит комета из довольно старых материалов, что наводит ученых на мысль о том, что сформировалась комета тогда же, когда и большинство планет Солнечной Системы, то есть 4,7 — 5,0 млрд лет назад. Согласно траектории полета, P/2010 B2 в прошлом была затянута во внутреннюю зону Солнечной системы гравитацией Юпитера, а изначально комета должна была зародиться где-то на периферии. Впрочем, прямо сейчас комета находится на расстоянии 175 млн километров от Земли, что по космическим меркам не слишком далеко[5].
  • 16 июля 2010 — в пресс-релизе сообщают, что полный обзор неба будет завершен 17 июля 2010 года. Около половины неба будет снова отсняты прежде, чем запасы хладагента будут исчерпаны.
  • Октябрь 2010 — запасы хладагента WISE иссякли. Начало миссии NEOWISE.
  • Январь 2011 — всё небо осмотрено, получено не менее 16 кадров каждой области (то есть второе сканирование неба завершено).
  • 17 февраля 2011 — спутник переведён в спящий режим, передатчик выключен.[6]
  • 14 апреля 2011 — предварительный релиз информации о 57 % неба, увиденных WISE.[7]
  • 27 июля 2011 — открыт первый троянский астероид Земли.[8][9]
  • 23 августа 2011 — WISE подтверждает существование нового класса Y коричневых карликов. Эти звёзды имеют температуру менее 300 K, около 27 °C.[10][11]
  • 14 марта 2012 — выпуск всей информации, полученной WISE.[12]
  • 21 августа 2013 - WISE в ближайшее время будет разбужен для продолжения миссии по поиску комет, для дальнейших проектов NASA.
  • После двух лет нерабочего состояния телескоп Wise открыл свой первый астероид. Астрономы обнаружили первый астероид, открытый телескопом после двухлетней «спячки», который получил индекс 2013 YP139. По данным NASA, сближающийся с Землей астероид был обнаружен 29 декабря. Телескоп заметил астероид 2013 YP139, перемещающийся на фоне звезд, когда он находился на расстоянии 43 миллионов километров. По расчетам ученых, диаметр астероида составляет порядка 650 метров, а его альбедо (отражательная способность) не намного лучше, чем у куска угля. Несмотря на то, что небесное тело может сближаться с Землей на расстояние чуть больше радиуса земной орбиты, тем не менее, в этом столетии он к Земле не приблизится так тесно.

Оптический инструмент и камеры[править | править исходный текст]

Основной инструмент обсерватории WISE — это криогенный пятизеркальный афокальный телескоп диаметром 40 сантиметров с фокусным расстоянием 1,35 метра и полем зрения 47 угловых минут.

Телескоп оснащен четырьмя камерами, каждая из которых работает в своем диапазоне: 3,3, 4,7, 12 и 23 мкм. Каждая камера состоит из матрицы размером 1024×1024 пикселя (1 Мпикс). В первых трех диапазонах (3,3, 4,7 и 12 мкм) масштаб изображения составляет 6 угловых секунд на пиксель, а в последнем четвёртом (23 мкм) составляет 12 угловых секунд на пиксель. Чувствительность детекторов составит соответственно 120, 160, 650, и 2600 микроянских (µJy) в 3,3, 4,7, 12, и 23 мкм. По чувствительности в диапазонах 12 и 23 мкм WISE в 1000 раз выше чувствительности спутника IRAS, и в 500 000 раз лучше чем обзор 1990-х телескопа COBE в 3,3 и 4,7 мкм.

Криостат

В криостате расположено 15,7 кг твердого (замороженного) водорода, который обеспечивает низкие температуры всех приборов. Температура охлаждения ИК-детекторов 12 и 23 мкм составляет 7,8 К, сам телескоп и сканирующее зеркало охлаждаются до температуры 17 К, а детекторы на 3,3 и 4,7 мкм охлаждаются до 32 К. Запаса водорода должно хватить на 10 месяцев[1].

Задачи[править | править исходный текст]

  • выявление наиболее ярких галактик в видимой Вселенной;
  • обнаружение самых близких к Солнцу звёзд;
  • нахождение большой части астероидов главного пояса размером более 3 км;
  • продление обзора 2MASS на тепловой ИК-диапазон;
  • получение исходных данных для исследований, начиная от эволюции протопланетных дисков и кончая историей звездообразования в нормальных галактиках;
  • создание каталога ИК-источников для Космического телескопа имени Джеймса Вебба (JWST)[1].

Первичный полет длится десять месяцев: один месяц для контроля, шесть месяцев для полного обзора неба, затем дополнительные три месяца обзора до того как кончится хладагент. Частичный второй обзор неба, облегчит исследование изменений (например, орбитальное движение) в наблюдаемых объектах.

  • полоса 1 — 3,4 мкм — изучение звёзд и галактик;
  • полоса 2 — 4,6 мкм — обнаруживает тепловое излучение из внутренних источников теплоты подзвёздных объектов, таких как коричневые карлики;
  • полоса 3 — 12 мкм — обнаруживает тепловое излучение от астероидов;
  • полоса 4 — 22 мкм — изучения области образование звёзд (материал с температурами 70-100 Кельвинов: пыль в области звездообразования).

В 2011 году космический телескоп завершил миссию NEOWISE и был переведен в спящий режим. Спустя 2 года телескоп вернули к работе для проведения 3-летней миссии в рамках которой телескоп будет заниматься поиском потенциально опасных для Земли астероидов. В связи с этим ученые переименовали космический аппарат, т. к. теперь его цель состоит в поиске околоземных астероидов. Таким образом, этот космический телескоп называется не WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), а NEOWISE.

Ожидаемые открытия[править | править исходный текст]

Чувствительность ИК-детекторов позволит WISE обнаружить:

  • 300 000 астероидов главного пояса (100 000 из них будут ранее не известные)
  • 700 околоземных астероидов (300 из них окажутся новыми)
  • объект размером с Юпитер на расстоянии в 1 световой год
  • объект тяжелее Юпитера в 2-3 раза (коричневый карлик) на расстоянии в 7 — 10 св. лет
  • 700 холодных карликовых звёзд (из них 100 будет ближе 20 св. лет)

Малые тела Солнечной системы[править | править исходный текст]

Программа поиска по снимкам телескопа WISE объектов, сближающихся с Землёй, получила название NEOWISE.[13]

Темп обнаружений в сутки составит порядка 1000 новых астероидов главного пояса и 1-3 околоземных объекта. Соседние кадры (с экспозицией по 8,8 с, с интервалом в 11 с) будут перекрываться на 10 % по склонению и на 90 % по прямому восхождению, в результате любой типичный объект Солнечной системы попадёт на 10—12 кадров с интервалом в 3 часа за период около 1,5 суток. Проницание по типичным астероидам достигнет 21-й — 22-й звёздной величины в пересчёте на визуальный блеск (полоса пропускания V по Джонсону).[14]

WISE не будет в состоянии обнаружить объекты пояса Койпера, поскольку их температура слишком низка.

По состоянию на 27 января 2011 года космический телескоп WISE открыл 17 комет[15] и 131 околоземный астероид, из которых 21 является потенциально опасными астероидами. Так же за год наблюдений было открыто более 33000 астероидов из главного пояса.[16][17]

Переименование телескопа[править | править исходный текст]

В  2011 году космический телескоп завершил свою миссию и был переведён в спящий режим. Спустя 2 года телескоп вернули к работе для проведения 3-летней миссии в рамках которой телескоп будет заниматься поиском потенциально опасных для Земли астероидов. В связи с этим ученые переименовали космический аппарат, так как его целью стал поиск околоземных астероидов. Таким образом, этот космический телескоп называется не WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), а NEOWISE[18].

Галерея[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 А. Ильин Мудрый сканер неба (рус.) // журнал «Новости космонавтики» : ежемесячный журнал. — Издательский дом «Новости космонавтики», 2010. — В. 02. — Т. 20. — № 325. — С. 33 — 34.
  2. Инфракрасный телескоп WISE «открыл глаза»  (рус.), Lenta.ru (30.12.2009). Проверено 30 декабря 2009.
  3. WISE Mission Fact Sheet
  4. Инфракрасный телескоп WISE обнаружил астероид  (рус.), cybersecurity.ru (25.01.2010). Проверено 15 февраля 2010.
  5. Инфракрасный телескоп WISE обнаружил новую комету  (рус.), cybersecurity.ru (15.02.2010). Проверено 15 февраля 2010.
  6. Официальный сайт WISE
  7. Mapping the Infrared Universe: Part 1 (April 14, 2011). Проверено 6 июля 2011. Архивировано из первоисточника 30 июня 2012.
  8. JPL – NASA's WISE Finds Earth's First Trojan Asteroid (July 27, 2011)
  9. Berkley – NASA's WISE Finds Earth's First Trojan Asteroid (July 27, 2011)
  10. WISE Public Web Site – UCLA
  11. Morse, Jon. Discovered: Stars as Cool as the Human Body. Проверено 24 августа 2011.
  12. NASA Releases New WISE Mission Catalog of Entire Infrared Sky. Nasa JPL (14 марта 2012). Проверено 15 марта 2012. Архивировано из первоисточника 30 июня 2012.
  13. NEOWISE Space Infrared Survey
  14. A message from the WISE project — Yahoo! Groups
  15. Список открытий комет
  16. NASA’s NEOWISE Completes Scan for Asteroids and Comets
  17. Статистика WISE на сайте «NEO Program»
  18. Телескоп NEOWISE прислал первые снимки после 2 лет «спячки»

Ссылки[править | править исходный текст]