Ученые из Университета штата Колорадо в Боулдере (CU Boulder) разрабатывают спутник размером с тостер, чтобы исследовать одну из самых фундаментальных загадок космоса. Физиков и астрономов давно волнует вопрос, как излучение звезд «проложило себе дорогу» из первых галактик, чтобы фундаментально изменить состав Вселенной. О своем изобретении ученые рассказали в статье для Nature Nanotechnology.
Ученые надеются получить ответы на свои вопросы с помощью спутника SPRITE, миссии, финансируемой НАСА под руководством Лаборатории атмосферной и космической физики (LASP) в CU Boulder.
Запуск SPRITE планируется в 2022 году. Этот CubeSat (Кубсат) будет весить всего около 18 кг. Кубсат — формат малых искусственных спутников Земли для исследования космоса, имеющих объём не более нескольких литров и массу в единицы килограммов. Создание кубсатов стало возможным благодаря развитию микроминиатюризации и нанотехнологий и стало массовым явлением в XXI веке.
Спутник будет собирать беспрецедентные данные современных звезд и сверхновых. Цель — помочь ученым лучше понять «эпоха реионизации». Это период времени, в котором первые звезды Вселенной жили быстро, а их выжигание и превращение в сверхновую происходило всего за несколько миллионов лет. Ничтожно мало в космическом масштабе.
«Мы пытаемся установить, какой была Вселенная, когда она впервые сформировалась, и как она эволюционировала до нынешнего состояния», — объясняет Брайан Флеминг, профессор-исследователь LASP, возглавляющий миссию SPRITE.
Команда также надеется, что SPRITE покажет, чего могут достичь CubeSat как вид спутников. На сегодняшний день большинство этих миниатюрных космических аппаратов сосредоточено на изучении явлений, которые «ближе к дому». Например, они поставляют данные о погоде на Земле или вспышках на Солнце.
Другими словами, SPRITE заключает в себе большие амбиции в небольшой упаковке.
Флеминг объяснил, что до эпохи реионизации Вселенная не была такой, как сегодня. Первые звезды и галактики в космосе только начинали формироваться, но их свет не мог распространяться далеко в космос, как это происходит сегодня — огромные расстояния между галактиками были заполнены нейтральным газом, который эффективно затуманил Вселенную.
Затем, чуть более 13 миллиардов лет назад, ситуация начала меняться. Излучение молодых звезд начало выходить из их галактик и ионизировать окружающий газ, отталкивая электроны от атомов водорода и изменяя природу вещества, пронизывающего Вселенную
Однако ученые до сих пор не знают, как этот свет смог вырваться из первых галактик Вселенной. Данные с новой миссии, надеются исследователи, помогут им докопаться до истины.
Это будет нелегко. Такое излучение можно увидеть только в узком окне ультрафиолетового света, которое исторически было трудно обнаружить с помощью телескопов. Чтобы обойти это ограничение, команда SPRITE экспериментирует с рядом новых технологий, которые раньше не отправлялись в космос.
Команда SPRITE находится в процессе доработки дизайна космического корабля и скоро приступит к созданию прототипов деталей.
Читать также
После введения российской вакцины у добровольцев нашли 144 побочных эффекта
Годовая миссия в Арктике закончилась, и данные неутешительны. Что ждет человечество?
На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком