Projekt Herschel z polskim udziałem kończy obserwacje

Kosmiczne Obserwatorium Herschela zostało wystrzelone z Ziemi 14 maja 2009 roku. Było wyposażone w zbiornik zawierający 2300 litrów ciekłego helu, niezbędnego do chłodzenia instrumentów do temperatury bliskiej zeru absolutnemu. Wiadomo było, że kiedyś hel się wyczerpie - nastąpiło to w poniedziałek.

Łączność z obserwatorium zostanie jeszcze utrzymana w najbliższym okresie w celu przeprowadzenia niezbędnych testów i przesunięcia go na początku maja na stabilną orbitę okołosłoneczną. Satelita znajdował się na orbicie w odległości czterokrotnie większej niż dystans Ziemia-Księżyc, ale utrzymanie jego pozycji wymagało korekt.

Był to projekt Europejskiej Agencji Kosmicznej, przy 20-proc. udziale finansowanym amerykańskiej agencji NASA, a także współpracy krajów spoza ESA, takich jak Kanada i Polska. Gdy projekt się rozpoczynał, Polska nie należała do ESA, wstąpiła do organizacji pod koniec 2012 roku. Całkowity koszt misji wyniósł ponad miliard euro.

Polska wzięła udział w budowie jednego z najbardziej skomplikowanych instrumentów - instrumentu HIFI. Wśród zaangażowanych w budowę 25 instytutów naukowych z 13 krajów znalazły się Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN oraz Centrum Badań Kosmicznych PAN. Koordynatorem udziału naszego kraju w budowie HIFI był prof. Ryszard Szczerba (CAMK PAN), a pracą zespołu inżynierów kierował dr Piotr Orleański (CBK PAN).

"Warto podkreślić, że jeszcze 10 lat temu zbudowanie tak zaawansowanego instrumentu nie byłoby możliwe ze względu na ograniczenia technologiczne. Niektóre kluczowe podzespoły zostały skonstruowane po raz pierwszy i istnieją tylko w kilku egzemplarzach" - tłumaczy prof. Szczerba.

"Koszt budowy instrumentu HIFI wyniósł około 300 milionów euro, a zaangażowanie finansowe Polski, poprzez granty z Komitetu Badań Naukowych i później z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, wyniosło około 500 tysięcy euro. Niemniej jednak prace wykonane w Polsce zostały +wycenione+ na ponad 4 miliony euro, co zaowocowało przyznaniem naszemu krajowi 3 proc. czasu gwarantowanego na instrumencie HIFI" - dodaje naukowiec.

Obserwatorium Herschela badało Wszechświat na falach podczerwonych i submilimetrowych. Zwierciadło jego teleskopu ma średnicę 3,5 metra, czyli większą niż zwierciadło Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. W momencie startu było największym zwierciadłem wyniesionym w przestrzeń kosmiczną. Teleskopem wykonano ponad 35 tysięcy obserwacji naukowych, trwających łącznie ponad 25 tysięcy godzin, w ramach 600 projektów obserwacyjnych. Do tego doszło jeszcze 2000 godzin obserwacji kalibrujących instrumenty.

Najważniejsze wyniki, które uzyskano za jego pomocą, dotyczą obecności wody we Wszechświecie. Misja Herschel pokazała, że woda jest w kosmosie wszechobecna. Naukowcy znaleźli wodę wokół gwiazd podobnych do Słońca, a także odkryli, że w procesach formowania się planet wokół nowych gwiazd na każdym etapie można dostrzec występowanie wody w ilościach tysięcy ziemskich oceanów. Woda występuje też w kometach i ziarnach kosmicznego pyłu (pod postacią lodu). Na przykład obserwacje komety Hartley-2 pokazały, że skład izotopowy zawartej w niej wody jest prawie taki sam, jak w morzach i oceanach na Ziemi. Jest to zbieżne z hipotezą, że wodę na naszą planetę dostarczyły komety.

Wodę znaleziono także w ośrodku międzygwiazdowym, w którym ciśnienie gazu jest dużo niższe, niż potrafimy osiągnąć w próżni wytwarzanej w laboratoriach na Ziemi. Obserwatorium Herschela pokazało, że w ośrodku międzygwiazdowym występuje zjonizowana woda oraz zjonizowany produkt jej dysocjacji.

Zakończenie działania teleskopu nie oznacza automatycznie końca badań dla naukowców zaangażowanych w projekt. W ciągu najbliższych trzech lat wszystkie zebrane dane obserwacyjne zostaną zweryfikowane i umieszczone w bazie danych ESA dostępnej dla całej naukowej społeczności astronomicznej. (PAP)

grafika: Start rakiety Ariane 5 z Europejskiego Portu Kosmicznego w Gujanie Francuskiej, która 14 maja 2009 r. wyniosła w kosmos satelity Herschel i Planck. Źródło: ESA/CNES/ARIANESPACE - Photo Optique Video CSG, P. Baudon, 2009.

grafika:Zdjęcie w podczerwieni pokazujące młodą gwiazdę Fomalhaut i pyłowy dysk wokół niej, wykonane za pomocą Kosmicznego Obserwatorium Herschela. Źródło: ESA/Herschel/PACS/Bram Acke, KU Leuven, Belgia.

grafika tytułowa: Kosmiczne Obserwatorium Herschela nałożone na wykonane przez ten teleskop zdjęcie obszaru gwiazdotwórczego Vela C. Źródło: ESA/PACS&SPIRE Consortia, T. Hill, F. Motte, Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU–CNRS/INSU–Uni. Paris Diderot, HOBYS Key Programme Consortium