Studiul spațiului cosmic cu ajutorul radiațiilor electromagnetice

In comparatie cu telescoapele terestre,cele spatiale ofera o viziune mult mai clara a obiec-

telor ceresti deoarece aceste instrumente sunt deasupra atmosferei turbulente si distorsio-

nante a Pamantului.Telescoapele de pe orbita pot deasemenea sa acopere intreaga sfera

observabila a spatiului in timp ce telescoapele stationare de la sol acopera o arie limitata in functie de pozitia lor pe Pamant.

Telescoapele spatiale au acces la o parte mai larga a spectrului electromagnetic ,inclusiv asupra razelor gamma,X,ultraviolete si o buna parte a spectrului infrarosu.Fiecare din aceste spectre ofera o noua privire asupra universului si sunt o sursa importanta de informa-tii asupra planetelor,stelelor,galaxiilor si a proceselor care le modeleaza.Fenomenele comple-xe cum ar fi galaxiile active sau gaurile negre nu pot fi intelese complet fara a compara datele obtinute de la diferitele regiuni ale spectrului electromagnetic.

Telescoapele spatiale variaza in complexitate de la sateliti mici,care adeseori acopera intrea-ga bolta,pana la sateliti-observator de mari dimensiuni si care pot studia obiecte individuale.

Acesti sateliti necesita in general un control intensiv de la sol,astronomii alegand obiectele de studiat si orientand satelitul pe directia corecta.

Inca de la inceputul secolului teoreticianul rus Konstantin Tsiolkovsky si inginerul german

Hermann Oberth si-au dat seama de avantajele plasarii unui telescop in spatiu unde lumina stelelor sa nu fie impiedicata de atmosfera Pamantului.Insa abia dupa cel de-al doilea razboi mondial,cand rachetele construite au fost suficient de puternice pentru a plasa sateliti pe orbita,visul astronomiei spatiale devenea realitate.

Programul britanic Ariel a dus la lansarea in aprilie 1962 a primului satelit astronomic,Ariel 1,care a efectuat masuratori asupra emisiei UV si IR a Soarelui.Acest succes a fost urmat de lansarea in decembrie 1968 de catre NASA a satelitului OAO-2 (Orbiting Astronomical Obser-vatory;doi pentru ca prima lansare a fost un esec).Acesta transporta detectoare gamma,UV,X si IR.Ca initiatori ai unei lungi serii,acesti sateliti au oferit un punct de plecare valoros pentru telescoapele spatiale complexe de mai tarziu.

Astronomia in infrarosu

Aceasta ramura a astronomiei se ocupa cu detectarea si studiul radiatiei IR emanata de obiectele din spatial cosmic.Radiatia IR are o lungime de unda cuprinsa intre 0.0007mm si 0.35mm(infrarosu indepartat).Lungimile de unde mai mari apartin microundelor si undelor radio.

Observatiile in infrarosu sunt importante pentru astrofizica din mai multe motive.Radiatia IR penetreaza intinderile vaste de gaz interstelar si norii de praf mai usor decat o face lumina vizibila si cea ultravioleta,reveland regiuni ale spatiului ascunse pentru telescoapele obisnuite.

Stelele tinere sunt inconjurate de un cocon de gaz si praf care le face invizibile dar caldura lor incalzeste particulele de praf si produce radiatie IR care poate fi detectata.Numeroase molecu-le,cum ar fi monoxidul de carbon(CO),hidrogenul(H2),metanul(CH4) si particulele solide de praf pot fi studiate cel mai bine in spectrul IR.In fine,expansiunea universului modifica lumina vizibila emisa de galaxiile indepartate spre lumina rosie si infrarosie(redshift).

Telescoapele pentru infrarosu se aseamana cu cele optice dar lipsesc tuburile si diafragmele.

Lumina este colectata de o oglinda primara si focalizata spre o oglinda secundara de mici dimensiuni si apoi spre un detector(spectrometru sau placa foto).De obicei oglinda secundara este aurita deoarece aurul reflecta mai bine infrarosiile decat oglinzile obisnuite din aluminiu.

Oglinda secundara este mecanizata si executa o miscare de rotatie foarte rapida(20 rot./s),per-

mitand detectorului sa compare alternativ emisia sursei plus cea a mediului si apoi separat

emisia mediului.Aceasta tehnica este foarte eficienta pentru detectarea surselor slabe situate pe un fundal puternic.