Teadlased teavad, missugune nägi Universum välja beebieas. Nad teavad, missugune see on täna. Nad ei tea aga noore Universumi välimust. Tänu tehnoloogia arengule loodavad teadlased täiustada fotoalbumit ning luua pildi kosmose arenemisest kohaks, milles saab areneda elu nagu Maal. Nad loodavad saada need esmakordselt nähtud kuvandid instrumendiga, mis on ootuste kohaselt 10 000 korda senistest mõõtevahenditest tundlikum.
Intstrumenti valmistatakse, et koguda andmeid Maast nii kaugetelt objektidelt, et neid ei saa enam vaadelda nähtava valguse, vaid ainult elektromagnetlainete spektri infrapunavöötme kaudu. Instrument, mida nimetatakse spektomeetriks, mõõdab infrapunakiirgust objekti koostise ja teiste füüsikaliste omaduste kindlakstegemiseks, kirjutab NASA.gov.
[vsw id=”RXPMuocqPFI” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”]
Tabavalt MicroSpec’iks nimetatud instrument oleks muljetavaldavalt võimeline läbi viima neid ülitundlikke vaatlusi väga väikeselt aluselt – lausa nii väikeselt, et kõik selle koostisosad mahuksid nelja tollise diameetriga räniplaadile.
Instrument, mida arendavad insenerid ja teadlased Goddard’i Kosmoselennu Keskuses, on tugev kandidaat tulevastes astrofüüsika ja Maa teaduse lennumissioonides osalemisele, sõnas mõõtevahendi arendustöö juht, astrofüüsik Harvey Moseley. “See on üsna uus ning me arvame, et ka revolutsiooniline idee,” väitis ta. “Kui me same seda tõestada, tahavad seda kõik.”
Tähtedest hemoglobiiniks
Uus tehnoloogia võiks aidata vastata küllaldastele teadusküsimustele ning sobib ka ideaalselt Universumi evolutsiooni uurimiseks. Eelnevad NASA missioonid, selhulgas Goddard -developed Cosmic Background Explorer ja Wilkinson Microwave Anistropy Probe, uurisid imikueas Universumit. Nad kogusid informatsiooni Universumi loomisel tekkinud ürgvalguse kohta. Mõlemad avastasid imeväikeseid temperatuurierinevusi, mis osutas tiheduse erinevustele, mis lõpuks andis võimaluse esimeste tähtede tekkele umbes 400 000 miljonit aastat peale Suurt Pauku.
Harvey Moseley omaloodud seadme juures, demonstreerimas MicroSpeci ülijuhtivaid vooluringe. Pilt: NASA
Teadlased ei ole aga uurinud neid objekte suure täpsusega. Nad pole ka uurinud valgust, mida eraldavad nendel esimestel tähtedel loodud ja hiljem päikese plahvatustega Universumisse paisatud elu hoidvad elemendid.
“Kohe peale Suurt Pauku olid vesinik ja heelium ainsad külluslikult levinud elemendid,” väitis Mosley. “Tähtede moodustumine ja nendes esimestes tähtedes toimunud tuumareaktsioonid on loonud põhiliselt kõik elemendid, mis moodustab kõik meie ümber – süsiniku meie kehades ning raua ja hemoglobiini meie veres. Kõik need elemendid moodustusid mitmetes tähegeneratsioonides, mis on sündinud ja surnud Suurest Paugust alates.”
Ehitades valmis MicroSpeci sarnase instrumendi ning uurides seda kindlat Universumi vanuse lõiku 14 miljardit aastat tagasi, saavad teadlased “väga selge pildi, kuidas Universum arenes selliseks kohaks, mis suudaks hoida meile sarnast elu,” lisas Moseley.
Ennenägematu instrument
Nii see teadustöö kui instrument on enneolematud, sõnas Weng-Ting Hsieh, insener, kes on töötanud koos Moseleyga tulevase missiooni ettevalmistuses tehnoloogia arendamisel. “Kõige tähtsam on selle väiksus ning ülitundlikkus.”
Põhiolemuselt on Mosley, Hsieh ja nende NASA Jet Propulsion Laboratory ja CalTech’I Ülikooli kaastöötajad leidnud viisi oluliselt kahandada instrumendi suurust. Võrreldes tavaliste spektomeetritega, mis on tüüpiliselt lauasuurused, oleks tervet MicroSpeci koostisosade komplekti, sealhulgas selle detektoreid, optikat ning filtreid, võimalik mahutada õhukesele nelja tollise diameetriga räniplaadile.
“Idee seisnes koostisosade lähedamas integreerimises kõrgema tulemuslikkusega seadme saamiseks,” sõnas tehnoloog Carl Stahle. Kuna koostisosad paigutati ränile, on MicroSpeci võimalik masstoota sama moodi nagu arvutites ning teistes elektroonilistes seadmetes kasutusel olevaid ränikiipe.
Lisaks panustab MicroSpeci suurenenud tundlikkusse jahutatavus. Infrapunavalguse püüdmiseks peab instrumente jahutatama jäisele temperatuurile, et hoida ära õrna infrapunasignaali summutamist instrumendi loodud soojuse poolt. MicroSpeci kavandamisel lisatakse jahutussüsteem, mis külmutaks instrumenti vaid kümnendiku kraadi võrra üle absoluutse nulli, –273,15 °C.
Stahle sõnul on tulevik MicroSpeci jaoks paljutõotav. Tundlikkus ja väiksus muudab selle igasugustele missioonidele sobivaks. “See instrument on paljutõotav suurejoonselise etteaste andmiseks,” sõnas Stahle.
Leave a Reply