Nový pohled do nitra Vesmíru již za 10 let?

Vědci v NASA uvažují o stavbě nového infračerveného dalekohledu ve vesmíru. Navrhovaný čtyřmetrový dalekohled SPIRIT (Space Infrared Interferometric Telescope) se má skládat ze dvou samostatných dalekohledů. Tyto dalekohledy budou upevněny na kolejnici o celkové délce 40 m (viz obr 1). Budou se tedy moci od sebe libovolně vzdalovat až na maximální vzdálenost 40 metrů. Díky tomu bude možné využít při pozorování interferometrické techniky. V současné době největší interferometrický dalekohled umístěný ve vesmíru je 85 centimetrový Spitzerův dalekohled (Spitzer Space Telescope, SST), který byl vynesen na oběžnou dráhu v srpnu 2003. Se startem SPIRITu se počítá někdy v kolem roku 2014, neměl by ale být umístěn na oběžné dráze, ale v libračním bodě L2 soustavy Slunce-Země (cca ve vzdálenosti 1,5 mil kilometrů od Země, viz obr. 2).. Obrovskou výhodou dalekohledu bude jeho umístění mimo zemský povrch, kde díky absenci atmosféry můžeme pozorovat v celém oboru spektra a ne jen v oblastech tzv. atmosférických oken.
Základem nejmodernějších interferometrických dalekohledů zůstává i nadále princip objevený již před sto lety laureátem Nobelovy ceny za fyziku v roce 1907, Albertem A. Michelsonem. Michelsonův interferometr se skládá ze zdroje světla, polopropustného zrcadla a dvou dalších zrcadel (viz obr 3). Zrcadla jsou od bodu A vzdálena o stejnou vzdálenost d. Ze zdroje vycházející paprsek dopadá na polopropustné zrcadlo v bodě A pod úhlem 45° a rozdvojuje se na P1 a P2. P1 a P2 dále letí po navzájem kolmých a stejně dlouhých drahách k zrcadlům a zpět do bodu A. V A se oba opět spojí do P3. P3 vznikne jako jejich superpozice - proletí-li oba dráhu od A k oběma zrcadlům a zpět za stejný čas, budou oba ve fázi a navzájem se zesílí, pokud ne, vznikne interference. Díky tomu můžeme dalekohled této konstrukce pozorovat mnohem slabší a úhlově bližší objekty (rozlišení interferometru je závislé právě na vzdálenosti zrcadel (dalekohledů)).
Úkolem SPIRITu má být prozkoumání vesmíru v rozsahu od dalekých infračervených až po submilimetrové vlnové délky spektra. Tato část spektra je pro lidské oko neviditelná a některé vlnové délky tohoto rozsahu už vnímáme jako teplo. Právě v těchto oborech elektromagnetického spektra však lze nejlépe pozorovat procesy vzniku planet, hvězd a galaxií. Mladé hvězdy, jsou také často obklopeny disky z prachu a plynů, které se díky gravitačním silám dále shlukují a vytvářejí planety. To je možné pozorovat díky teplu, které při tom vzniká. SPIRIT nám má ukázat objekty, které vznikly těsně po vzniku samotného vesmíru, tedy objekty vzdálené od nás více než 12 miliard světelných let. Kvasary a galaxie v takovýchto vzdálenostech ale již vykazuji značný posuv k rudému konci spektra díky tzv. Dopplerově jevu. Tak se původně viditelné světlo stává napřed světlem infračerveným nebo se dokonce prodlužuje až do submilimetrového rozsahu. Proto je ke studiu vzdálených objektů potřeba používat teleskopy vysoce citlivé na tyto typy světla.
SPIRIT ale určitě není jediný projekt NASA na vybudování interferometru mimo oběžnou dráhu Země. K nejambicióznějším projektům patří bezpochyby projekt LISA. Jedná se o obří interferometr skládající se ze tří dalekohledů vzdálených od sebe 5 milionů kilometrů (viz obr. 4). Jeho úkolem, ale již nebude zkoumání vzdálených galaxií a kvasarů, ale detekce dosud neobjevených gravitačních vln…

---