Ruimte telescoop NASA SPHEREx krijgt geleidelijk het uiterlijk dat hij zal hebben wanneer hij in een baan om de aarde komt en de hemel in kaart begint te brengen. De naam is een afkorting van Specto-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization en Ices Explorer (Spectrophotometer for the Study of the History of the Universe, Reionization and Ice Ages), en zal 2,6 m hoog en bijna 3,2 m breed worden. De kegelvormige fotonenschermen worden nu geassembleerd in een cleanroom van het Jet Propulsion Laboratory van NASA .
Drie geneste kegels omringen de SPHEREx-telescoop om hem tegen licht en hitte te beschermen de zon en Aarde. Het ruimtevaartuig zal elk jaar elk deel van de hemel scannen. “SPHEREx moet manoeuvreerbaar zijn, omdat het apparaat relatief snel moet bewegen. De schilden zijn eigenlijk vrij licht en gemaakt van lagen materiaal zoals een sandwich. De buitenkant bestaat uit aluminium platen en de binnenkant is een aluminium honingraatstructuur, vergelijkbaar met karton: licht, maar sterk", zeggen de ingenieurs.
Na de lancering, die uiterlijk in april 2025 gepland staat, zal SPHEREx wetenschappers helpen beter te begrijpen waar water en andere belangrijke ingrediënten voor het leven vandaan komen. Om dit te doen meet de missie de hoeveelheid waterijs in interstellaire wolken van gas en stof, waar nieuwe sterren worden geboren en planeten worden gevormd. Het zal de kosmische geschiedenis van sterrenstelsels bestuderen door het collectieve licht te meten dat ze produceren om erachter te komen wanneer sterrenstelsels zich begonnen te vormen en hoe hun vorm is veranderd. Ten slotte zal SPHEREx, door de locatie van miljoenen sterrenstelsels ten opzichte van elkaar in kaart te brengen, op zoek gaan naar nieuwe aanwijzingen over hoe het universum zich snel uitbreidde na de oerknal.
SPHEREx doet dit door infraroodlicht te detecteren. Het wordt ook wel thermische straling genoemd omdat het door alle warme objecten wordt uitgezonden. Zelfs een telescoop kan het creëren. Omdat dit licht de detectoren zal storen, moet de telescoop koud zijn: ongeveer -210°C. Een extern fotonisch scherm blokkeert het licht en de warmte van de zon Aarde, en de transparantie tussen de kegels voorkomt dat warmte naar binnen dringt. "Het gaat ons er niet alleen om hoe koud SPHEREx is, maar ook om het constant houden van de temperatuur. Als de temperatuur verandert, kan dit de gevoeligheid van de detector veranderen en tot een vals signaal leiden”, merken de ingenieurs op.
Het hart van SPHEREx is een telescoop die infraroodlicht van verre bronnen verzamelt met behulp van drie spiegels en zes detectoren. Telescoop schuin op zijn basis zodat hij zoveel mogelijk van de lucht kan zien terwijl hij beschermd blijft door fotonenschilden. Spiegels in de telescoop verzamelen licht van verre objecten, maar het zijn de detectoren die de infrarode golflengten kunnen ‘zien’ die de missie probeert waar te nemen.
SPHEREx zal op detectoren gemonteerde filters gebruiken om spectroscopie uit te voeren. Elk filter ter grootte van een cracker lijkt met het blote oog iriserend en heeft meerdere segmenten die op één na alle specifieke golflengten van infrarood licht blokkeren. Elk object dat door SPHEREx wordt waargenomen, wordt door elk segment in beeld gebracht, waardoor wetenschappers de specifieke infrarode golflengten kunnen zien die door dat object worden uitgezonden. In totaal kan de telescoop meer dan 100 verschillende golflengten waarnemen en kaarten van het universum maken die anders zijn dan ooit tevoren.
Lees ook: