NASA leverer detektorer til ESAs Euclid -rumfartøjer

Tre detektorsystemer til Euklid-missionen, ledet af ESA (European Space Agency), er blevet leveret til Europa for rumfartøjets nær-infrarøde instrument. Detektorsystemerne er nøglekomponenter i NASA's bidrag til denne kommende mission for at studere nogle af de største spørgsmål om universet, inklusive dem, der er relateret til egenskaberne og virkningerne af mørkt stof og mørk energi - to kritiske, men usynlige fænomener, som forskere mener, udgør langt størstedelen af ​​vores univers.

"Leveringen af ​​disse detektorsystemer er en milepæl for, hvad vi håber vil blive en ekstremt spændende mission, den første rummission dedikeret til at gå efter den mystiske mørke energi, " sagde Michael Seiffert, NASA Euclid-projektets videnskabsmand baseret på NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, som styrer udvikling og implementering af detektorsystemerne.

Euclid bærer to instrumenter:et synligt lysbillede (VIS) og et nær-infrarødt spektrometer og fotometer (NISP). En speciel lysopdelingsplade på Euclid-teleskopet gør det muligt at dele indkommende lys af begge instrumenter, så de kan udføre observationer samtidigt.

Rumfartøjet, planlagt til lancering i 2020, vil observere milliarder af svage galakser og undersøge, hvorfor universet udvider sig i et accelererende tempo. Astrofysikere mener, at mørk energi er ansvarlig for denne effekt, og Euclid vil udforske denne hypotese og hjælpe med at begrænse mørke energimodeller. Denne optælling af fjerne galakser vil også afsløre, hvordan galakser er fordelt i vores univers, som vil hjælpe astrofysikere til at forstå, hvordan det delikate samspil mellem tyngdekraften af ​​mørkt stof, lysende stof og mørk energi danner store strukturer i universet.

Derudover placeringen af ​​galakser i forhold til hinanden fortæller forskerne, hvordan de er samlet. Mørkt stof, et usynligt stof, der tegner sig for over 80 procent af stoffet i vores univers, kan forårsage subtile forvrængninger i galaksernes tilsyneladende former. Det er fordi dens tyngdekraft bøjer lys, der bevæger sig fra en fjern galakse mod en observatør, som ændrer udseendet af galaksen, når den ses fra et teleskop. Euclids kombination af synlige og infrarøde instrumenter vil undersøge denne forvrængningseffekt og give astronomer mulighed for at undersøge mørkt stof og virkningerne af mørk energi.

Registrering af infrarødt lys, som er usynlig for det menneskelige øje, er især vigtig for at studere universets fjerne galakser. Meget ligesom Doppler-effekten for lyd, hvor en sirenes tonehøjde virker højere, når den nærmer sig og lavere, når den bevæger sig væk, frekvensen af ​​lys fra et astronomisk objekt bliver forskudt med bevægelse. Lys fra genstande, der rejser væk fra os, virker rødere, og lyset fra dem, der nærmer sig os, ser mere blåt ud. Fordi universet udvider sig, fjerne galakser bevæger sig væk fra os, så deres lys bliver strakt ud til længere bølgelængder. Mellem 6 og 10 milliarder lysår væk, galakser er klarest i infrarødt lys.

JPL anskaffede NISP detektorsystemer, som blev fremstillet af Teledyne Imaging Sensors fra Camarillo, Californien. De blev testet på JPL og på NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, før de blev sendt til Frankrig og NISP-teamet.

Hvert detektorsystem består af en detektor, et kabel og en "udlæsningselektronikchip", der konverterer infrarødt lys til datasignaler, der læses af en indbygget computer og sendes til Jorden til analyse. Seksten detektorer vil flyve på Euklid, hver sammensat af 2040 gange 2040 pixels. De vil dække et synsfelt lidt større end det dobbelte af området dækket af en fuldmåne. Detektorerne er lavet af en kviksølv-cadmium-tellurid-blanding og er designet til at fungere ved ekstremt kolde temperaturer.

"Det amerikanske Euclid -hold har overvundet mange tekniske forhindringer undervejs, og vi leverer fremragende detektorer, der vil muliggøre indsamling af hidtil usete data under missionen, sagde Ulf Israelsson, NASA Euclid projektleder, baseret på JPL.

Levering til ESA af det næste sæt detektorer til NISP er planlagt i begyndelsen af ​​juni. Centre de Physique de Particules de Marseille, Frankrig, vil give yderligere karakterisering af detektorsystemerne. Det endelige detektor-fokalplan vil derefter blive samlet på Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, og integreret med resten af ​​NISP til instrumenttest.