Das Spitzer-Weltraumteleskop (engl.
Spitzer Space Telescope, SST), früher SIRTF (von engl. Space Infrared Telescope Facility) genannt, ist ein nach dem Astrophysiker Lyman Spitzer benanntes Infrarotteleskop. Es wurde am 25. August 2003 noch unter dem Namen SIRTF mit einer Delta II-7920H-9.5-Rakete von Cape Canaveral aus gestartet und dann umbenannt. Es ist neben dem Hubble Space Telescope, dem Chandra X-Ray Observatory und dem Compton Gamma Ray Observatory Teil des „Great-Observatories“-Programms der NASA. Spitzer war für eine Lebensdauer von fünf Jahren konzipiert und sollte mindestens zweieinhalb Jahre funktionieren. Die Hauptmission des Weltraumteleskops endete Mitte Mai 2009, als das Kühlmittel für die ursprünglich auf 2 K (−271 °C) heruntergekühlten Detektoren aufgebraucht war. Nach dem Anstieg der Temperatur auf 31 K (−242 °C) konnten nur noch die beiden kurzwelligen Kanäle der Infrarotkamera IRAC genutzt werden. Am 30. Januar 2020 wurde das Teleskop abgeschaltet.
Das Spitzer-Teleskop untersuchte im Infrarotbereich und lieferte astrophysikalische Erkenntnisse zu protoplanetaren Scheiben und Vorgängen bei der Entstehung von Planetensystemen, über Braune Zwerge, Infrarotgalaxien, aktive galaktische Kerne und über das frühe Universum.
Der vom Spitzer-Weltraumteleskop abgedeckte Infrarotbereich liegt zwischen 3 und 180 µm. Dieser Teil der elektromagnetischen Strahlung ermöglicht Einblicke in Regionen, durch welche kein sichtbares Licht dringen kann. Jedoch verhindert die Erdatmosphäre ihrerseits größtenteils das Durchdringen der Infrarotstrahlung und daher ist diese mit erdgebundenen Teleskopen nicht zu beobachten. Das Teleskop besteht aus einem 0,85 m großen Hauptspiegel und einem kleineren zweiten Spiegel aus Beryllium. Als Detektoren befinden sich drei Instrumente an Bord:
Um störende Wärmeeinstrahlung auf die Infrarotdetektoren zu verhindern, wurden das Teleskop und die Instrumente mit einem Helium-Kryostaten auf eine Temperatur möglichst nahe dem absoluten Nullpunkt gekühlt (5,5 K). Um störende Wärmeeinstrahlung von der Erde zu vermeiden, bewegt sich das Teleskop nicht in einer Erdumlaufbahn, sondern in einem heliozentrischen, der Erdbahn folgenden Orbit; es ist also kein Erdsatellit. Dadurch entfernt sich das Teleskop langsam von der Erde. Das Solarmodul und Hitzeschilde schirmten das Teleskop vor Wärmestrahlung der Sonne und den wärmeren Teilen der Raumsonde ab.
Am 15. Mai 2009 war das flüssige Helium aufgebraucht, wodurch die Temperatur auf 30 K anstieg. Dadurch endete die cold mission und die warm mission begann, was eine eingeschränkte Funktionstüchtigkeit bedeutete. Nur noch der Betrieb von zwei der vier IRAC-Kameras war möglich.
Mit der unerwartet langen Missionsdauer des Spitzer-Teleskops vergrößerte sich der Abstand zur Erde, sodass die Verbindung immer schlechter wurde. Zur Kommunikation musste Spitzers „Rückseite“ zur Erde zeigen. Da aus Spitzers Sicht die Sonne jedoch in dieser Position nicht mehr neben Spitzer stand, war der Hitzeschutz nicht optimal ausgerichtet. Zugleich wurde auch der Winkel für die Solarpanele ungünstiger. Nach zweieinhalb Stunden Sendezeit waren die Batterien erschöpft. Zur Aufrechterhaltung der Kommunikation richtete Spitzer ein- bis zweimal in 24 Stunden die Antennen zur Erde und sendete Daten an das Deep Space Network. Die Kommunikationszeiten konnten so möglichst kurz gehalten werden. Einmal pro Woche wurde der Beobachtungsplan aktualisiert.
Seit 1. Oktober 2016 lief die Beyond phase. Spitzer suchte Objekte für eine nähere Beobachtung und bereitete in dieser Phase den Weg für seinen Nachfolger, das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST). Es wurden zahlreiche Objekte beobachtet, die zu Beginn der Mission noch nicht geplant waren und für die das Teleskop ursprünglich nicht gebaut war. So sollten Exoplaneten und das supermassereiche schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße beobachtet werden. Diese Phase sollte ursprünglich bis zum Start des JWST dauern. Nach einer Verzögerung des JWST um mehrere Jahre fiel jedoch die Entscheidung, das Spitzer-Teleskop zum 30. Januar 2020 abzuschalten.
Michael Werner von der NASA sagte, dass ein Betrieb 13 Jahre nach dem Start nie geplant gewesen sei und Entdeckungen gemacht worden seien, für die das Teleskop nie gedacht gewesen sei.
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