29 жовтня 2023 року стартує місія INFUSE, призначена для дослідження таємниць виникнення нових зоряних систем через вивчення спалахів наднових. Ракета-зонд стартує з полігону Уайт-Сендс у Нью-Мексико.
Щороку сузір’я Лебідь приваблює астрономів північної півкулі. Особливим артефактом нічного неба над цим сузір’ям є Туманність Вуаль, яка стала улюбленим об’єктом спостережень як аматорами астрономії, і науковими дослідниками. Вона є залишком зірки, розмір якої у минулому перевищував масу нашого Сонця у 20 разів. Приблизно 20 000 років тому ця гігантська зірка зазнала гравітаційного колапсу, внаслідок чого стався яскравий спалах наднового. Навіть на відстані 2600 світлових років яскравість цієї події була достатньою, щоб її можна було б спостерігати з Землі її навіть при денному світлі.
Спалах наднових є невід’ємною частиною життєвого циклу зірки. Вони викидають у навколишній простір важкі елементи, що утворилися в серцевині зірки, які згодом стають джерелом хімічних елементів, що перевершують залізо за масою. В результаті з розпорошених хмар пилу та газу, що залишилися після спалаху, з часом поступово формуються планети, зірки та нові зоряні системи.
Туманність Вуаль надає унікальну можливість спостерігати недавній спалах наднового у його активній стадії. Ця величезна хмара, що перевищує за розмірами 120 світлових років, досі продовжує розширюватися зі швидкістю близько 1,5 мільйона кілометрів на годину.
Те, що астрономи вловлюють телескопами, відноситься не до самого вибуху, а до пилу і газу, перегрітим від ударної хвилі й проявляючи себе у вигляді свічення при охолодженні. Щоб вивчити ударну хвилю, професор Бріан Флемінг та його команда розробили телескоп, здатний реєструвати ультрафіолетове випромінювання, що має надто високу енергію для сприйняття людським зором. Це світло допоможе розкрити свічення пилу та газу, які зазнали впливу ударних хвиль, і, як і раніше, зберігають високу температуру після цього процесу.
Місія INFUSE є інноваційним спектрографом, який став першим приладом свого роду, що вирушає в космос. Цей інструмент поєднує переваги двох способів: створення оптичних зображень та спектроскопії. Сучасні оптичні телескопи мають чудові камери, що дозволяють точно визначити напрям світла і його просторове розташування. Але вони можуть розділити світло з його різні довжини хвиль, й у результаті отриманому зображенні різні спектри накладені друг на друга.
Своєю чергою, спектроскопія здійснює поділ світлового пучка на його складові — певні спектри, подібно до поділу променя світла призмою на веселку. Ця процедура допоможе розкрити безліч додаткової інформації про склад джерела світла, його температуру і динаміку процесів, що відбуваються. Однак спектроскопія може допомогти проаналізувати лише вузьку смужку світла за один раз, аналогічно погляду на нічне небо через вузьку замкову щілину.
Прилад INFUSE створює зображення, а потім «розрізає» його спектрометр розділяє кожну смужку на спектр. Ці дані можуть бути відновлені в тривимірний “куб даних” – стопку зображень, де кожен шар розкриває певну довжину хвилі світла.
Використовуючи дані, отримані від INFUSE, професор Флемінг та його команда зможуть не лише ідентифікувати конкретні елементи та їх температуру, а й проаналізувати розташування цих елементів вздовж ударної хвилі.
INFUSE буде запущено у космос на борту ракети-зонда. Це мініатюрні ракети, які злітають у космос на кілька хвилин для збирання наукових даних. У місії буде запущено двоступінчасту ракету Black Brant 9, її пікова висота складе близько 240 кілометрів, після чого за допомогою парашута вона спустилася на землю для подальшого відновлення. Команда вже запланувала модернізацію інструменту та повторний запуск. Щобільше, деякі частини ракети вже використовуються повторно після попереднього запуску для місії DEUCE, що відбулася в Австралії 2022 року. Джерело