WISE

WISE (inglise keeles Wide-field Infrared Survey Explorer 'laia vaateväljaga infrapunase jälgimise teel avastaja') on NASA infrapunaspektris töötav lairibakosmoseteleskoop.

WISE saadeti kosmosesse 14. detsembril 2009 ja seati puhkerežiimi 17. veebruaril 2011, kui selle raadiosaatja välja lülitati. 320 miljonit USA dollarit maksnud missioon saatis Maa orbiidile satelliidi, mille küljes oli 40 cm läbimõõduga infrapunateleskoop, mis vaatles täistaevast, tehes 10 kuu vältel pilte 3, 5, 12 ja 22 μm sagedusaladest. Algse missiooni pikkuse määras ära selle vesinikjahuti, aga teine, ilma jahutuseta missioon kestis veel 4 kuud.

2010. aasta oktoobriks olid WISE jahuti kasutuskestus ja NASA rahastamine lõppenud. Väljapakutud uue missiooni, mis kasutaks WISE säilinud funktsionaalsust, lükkas NASA tagasi. Kuid NASA planeetide osakond ei hüljanud teleskoopi, vaid rahastas lühema neljakuulise lisamissiooni NEOWISE, otsimaks Päikesesüsteemi väikseid Maa-lähedasi kehi.

WISE asendas missiooni WIRE (Wide-field Infrared Research Explorer), mis luhtus vaid mõni tund pärast satelliidi jõudmist orbiidile. Mõnd tüüpi mõõtmistel on WISE rohkem kui tuhat korda tundlikum eelmistest kosmosevaatlustest infrapunakiirgusega, mille hulka kuuluvad IRAS, AKARI ja COBE'i DIRBE.

WISE avastas iga päev uusi asteroide. 2010. aasta oktoobriks oli ta leidnud üle 33 500 uue asteroidi ja komeedi ning jälginud üle 154 000 Päikesesüsteemi objekti.

Kogu vaatlusandmestik plaaniti avalikustada 2012. aasta märtsiks.

27. juulil teatati, et WISE andmeid kasutades leiti esimene Maa troojalasest asteroid.

23. augustil teatati, et WISE andmeid kasutades leiti uut tüüpi täht, mida hakati nimetama Y-kääbuseks.

Eesmärgid 

Kosmoselennu käigus taheti teha infrapunase valgusega pilte 99% taevast, nii et igast kohast taevas oleks vähemalt 8 pilti. Satelliit viidi 525 km kõrgusele ringikujulisele polaarsele Päikese-sünkroonsele orbiidile missiooni kõigiks 10 kuuks, mille käigus tegi satelliit 1½ miljonit pilti, ühe iga 11 sekundi tagant. Satelliit tiirles terminaatori kohal. Teleskoop oli suunatud alati Maast eemale, kuid mitte Kuu poole. Päikesepaneelid olid suunatud Päikese poole. Iga pilt kattis 47-kaareminutilise vaatevälja, mis tähendab 6-kaaresekundilist eraldusvõimet. Ekvaatoril skaneeriti taeva iga piirkonda vähemalt 10 korda, pooluseid skaneeriti piltide kattuvuse tõttu teoreetiliselt iga pildiga. Andmeid saadi Päikesesüsteemi, Linnutee ja kaugema universumi kohta. WISE uuris asteroide, jahedaid, tuhme tähti, näiteks pruune kääbuseid, ja kõige heledamaid infrapunagalaktikaid.

Sihtmärgid väljaspool Päikesesüsteemi

Infrapunane elektromagnetlaine suudab läbida tähtedevahelist tolmu. Seepärast on tähetekkepiirkonnad leitavad. Noore universumi ja interakteeruvad galaktikad, kus täheteke on intensiivne, on infrapunases valguses eredad. Sellel lainepikkusel on leitavad ka tähtedevahelised gaasipilved ja protoplanetaarsed kettad, mis aja möödudes võivad kondenseeruda planeedisüsteemiks. Selliseid süsteeme loodeti leida tuhatkond.

Sihtmärgid Päikesesüsteemis

WISE ei suutnud leida Kuiperi vöö objekte, sest nende temperatuur on liiga madal. See suutis leida üksnes selliseid objekte, mis olid soojemad kui 70–100 K. Neptuuni-suurune objekt oleks leitav kuni 700 astronoomilise ühiku kauguselt, Jupiteri massiga objekt kuni 1 valgusaasta (63 000 AU) kauguselt, kus see oleks ikka veel Päikese gravitatsioonilise kontrolli piirkonnas. Suurem, 2–3 Jupiteri massiga objekt oleks nähtav lausa 7–10 valgusaasta kauguselt.

Kosmosereisi plaanimise ajal hinnati, et WISE leiab 300 tuhat asteroidivöö asteroidi, millest hinnanguliselt 100 tuhat on senitundmatud, ja veel 700 maalähedast objekti, millest umbes 300 oleksid seni avastamata asteroidid. Teisisõnu tähendaks see tuhatkonda uut asteroidivöö asteroidi ja 1–3 maalähedast objekti päevas. Avastada suudetakse neid maalähedasi objekte, mille maksimaalne tähesuurus on kuni 21–22. WISE leiaks iga tüüpilise Päikesesüsteemi objekti 36 tunni vältel iga 3 tunni tagant, seega 10–12 korda.

WISE teleskoobi ehitasid ettevõtted Ball Aerospace (satelliit, toimivuse tugi), SSG Precision Optronics, Inc. (teleskoop, optika, skaneerimise peegel), DRS Technologies ja Rockwell International (fokaaltasandid), Lockheed Martin (krüostaat, jahutus) ning Space Dynamics Laboratory (instrumendid, elektroonika ja testimine). Programmi haldas Jet Propulsion Laboratory.

Satelliit 

WISE satelliidi ehitas Colorado ettevõte Ball Aerospace & Technologies. Eeskujuks võeti Ball Aerospace RS-300 satelliidi arhitektuur, konkreetsemalt satelliit NEXTSat, mis ehitati 9. märtsil 2007 startinud ja õnnestunud missiooniks Orbital Express. Lennusüsteemi kaaluks hinnati 560 kg. Kosmoselaev on kõigi kolme telje suunas stabiliseeritud koos kere külge kinnitatud päikesepaneelidega. See kasutab suure võimendusega antenni Ku sagedusalas, et edastada signaali maale TDRSS geostatsionaarse süsteemi kaudu. Ball ka testis satelliiti ja ühendas lennusüsteemi.

Missioon

WISE vaatles taevast neljas infrapunakiirguse lainepikkuses väga suure tundlikkusega. Selle andurite massiividel on 5-sigma tundlikkuse limiidid 120, 160, 650 ja 2600 mikrojanskit (μJy) 3,3, 4,7, 12 ja 23 μm juures. See on umbes tuhat korda tundlikum sellest, mille tegi IRAS satelliit 12 ja 23 μm sagedusalas, ja pool miljonit korda tundlikum sellest, mille tegi 1990. aasta kosmilise taustkiirguse uurija COBE (Cosmic Background Explorer) satelliit 3,3 ja 4,7 μm juures. Teisest küljest, IRAS suutis vaadelda ka 60 ja 100 μm lainepikkusega, mida WISE ei suuda. 
sagedus 1–3,4 μm – tähed ja galaktikad
sagedus 2–4,6 μm – tähest väiksemate objektide (termotuumareaktsiooni ei toimu), näiteks pruuni kääbuse sisemine soojuskiirgus
sagedus 3–12 μm – asteroidide soojuskiirgus
sagedus 4–23 μ – tähetekke piirkonnas olev tolm (materjal temperatuuridega 70–100 K)

Esmane missioon kestis 10 kuud: üks kuu ülevaateks, 6 kuud täistaeva vaatlemiseks, siis veel 3 kuud vaatlust, kuni krüogeenne jahutusaine lõpeb. Teine osaline vaatlus aitab uurida muutusi (näiteks orbitaalne liikumine) vaadeldud objektidel

Kongressi istung 

8. novembril 2007 toimus Teaduse ja Tehnoloogia komitee Kosmose ja Aeronautika alamkomitee istung, uurimaks NASA maalähedaste objektide vaatluse programmi. NASA ametnikud esitasid võimaliku kandidaadina WISE satelliidi kasutamise.

NASA ametnikud ütlesid komiteele, et NASA plaanib kasutada WISE satelliiti, et leida maalähedasi objekte (NEO) lisaks teaduslike eesmärkide sooritamisele. Oli kavandatud, et WISE suudab tuvastada 400 NEO-d (see on laias laastus 2 protsenti huvipakkuvatest NEO-dest) oma üheaastase missiooni käigus.

Tulemused

27. mai 2010 seisuga oli WISE avastanud 12 141 senitundmatut asteroidi, millest 64 olid maalähedased, ja 11 uut komeeti. 26. augustiks 2010 oli leitud 113 maalähedast asteroidi ja 16 komeeti. Leitud on kaks üheselt mõistetavat pruuni kääbust, kuigi nende kaugused on teadmata, samuti mõned pruuni kääbuse kandidaadid.

Oktoobriks 2010 oli leitud üle 33 500 uue asteroidi ja komeedi ning vaadeldud peaaegu 154 000 Päikesesüsteemi objekti. Selleks päevaks oli avastatud 136 uut maalähedast asteroidi, potentsiaalselt ohtlikku asteroidi ja komeeti. Nendest omakorda 19 olid uued potentsiaalselt ohtlikud asteroidid, mis võivad Maad tabades põhjustada ulatuslikku hävitust. Oktoobris 2010 on teada 1151 potentsiaalselt ohtlikku asteroidi, sisaldades neid, mille leidis WISE.

2010. aastal teatati ka esialgsete andmete põhjal leitud ülikülmast pruunist kääbusest WISEPC J045853.90+643451.9, mis on umbes 10 kuni 30 valgusaasta kaugusel maast. Juulis 2011 teatati, et WISE oli avastanud Maa esimese trooja asteroidi, 2010 TK7

Projekti etapid

WISE kosmosesatelliiti kandva Delta II raketi start oli algselt määratud 11. detsembrile 2009. See katse tühistati, et korrigeerida probleemi kanderaketi juhtimismootoris. Start ajastati ümber 14. detsembrile 2009. Teine katse startis 14:09:33 UTC (16:09:33 Eesti aja järgi) Vandenbergi õhujõudude baasist Californias. Rakett paigutas WISE kosmosesatelliidi edukalt planeeritud polaarorbiidile kõrgusega 525 km Maa kohal.

WISE kosmosesatelliit tegi, pärast starti, läbi kuu pikkuse kontrolli, mis leidis, et kõik kosmosesatelliidi süsteemid töötavad normaalselt ning mõlemad madala ja kõrge kiirusega andmeside ühendused kontrollkeskusega töötavad korralikult. Seadme kate heideti edukalt üle parda 29. detsembril 2009. Esimene WISE poolt tehtud valguse pilt avalikustati 6. jaanuaril 2010. See oli 8 sekundilise säriajaga Kiilu (inglise keeles Carina) tähtkuju suunas tehtud pilt, näidates infrapunavalgust valevärviesituses kolmest WISE-i neljast lainealast: sinine, roheline ja punane, mis vastavad 3.4, 4.6 ja 12 mikromeetrile.

14. jaanuaril 2010 alustas WISE missioon oma ametlikku taeva vaatlust. WISE grupi taotlus, pikendatud "sooja missiooni" rahastamiseks, jäi NASA järelevalvenõukogu poolt rahuldamata, osaliselt WISE andmetega publitseerivate välisgruppide puudujääk. Selline missioon oleks võimaldanud kasutada 3.4 ja 4.6 mikromeetri detektoreid pärast viimase krüogeense jahutusaine lõppemist, eesmärgiga viia lõpuni teisene taeva vaatlus, leidmaks täiendavaid objekte ja saada parallaksi andmeid arvatavate pruunide kääbustähtede kohta. Et mitte näha 320 miljoni dollarilise kosmosesatelliidi hülgamist, läks NASA Planetaarosakond, oktoobris 2010,

NEOWISE

Oktoobris 2010, päästis NASA Planetaarosakond kosmosesatelliidi lõpust, 400 000 dollari suuruse ühe kuu programmipikendusega, Maalähedaste objektide WISE (NEOWISE). Kui üks kuu krüogeensejärgset missiooni tõestas ennast edukalt, siis oleks lisandunud veel kolm kuud – see oli edukas ning missioon jätkus. Missiooni peamine tähelepanu oli pööratud Maa orbiidile lähedaste asteroidide ja komeetide otsimisele, kasutades järelejäänud krüogeensejärgset detekteerimisvõimet. Kaks detektorit neljast WISE satelliidi peal töötasid ilma krüogeense jahutusaineta. Veebruaris 2011 teatas NASA, et NEOWISE on leidnud Päikesesüsteemis mitu uut objekti, kaasaarvatud 20 komeeti. Kosmosesatelliit seadistati talveunne 1. veebruaril 2011.

Esialgne andmete avaldamine

14. aprillil 2011 tehti avalikuks esialgsed WISE andmed, mis hõlmasid 57 protsenti kosmosesatelliidi poolt vaadeldud taevast.

Galerii

Viited

Tehiskaaslased