ماهواره ستاره شناسی آیراس

طول موج ناشی از تشعشع ستارگان و اجرام آسمانی به درجه حرارت آنها بستگی دارد هرچه درجه حرارت آنها کم باشد, بیشتر , تشعشعاتی با طول موجهای بلندتر را ساطع می کنند که در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی قرار دارد

ماهواره ستاره‌شناسی مادون قرمز قادر است تمام طول موجهایی را که در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی از اجرام آسمانی ساطع می‌شوند، دریافت کرده و اجرام جدیدی را که برای دیگر ماهواره‌ها ناشناخته بودند، کشف کند.

● ستاره‌شناسی مادون قرمز

طول موج ناشی از تشعشع ستارگان و اجرام آسمانی به درجه حرارت آنها بستگی دارد. هرچه درجه حرارت آنها کم باشد، بیشتر ، تشعشعاتی با طول موجهای بلندتر را ساطع می‌کنند که در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی قرار دارد. همه اجرام آسمانی ، مقداری اشعه مادون قرمز ساطع می‌کنند، ولی اغلب ، ستارگان خنک‌تر از خورشید ، حداکثر تشعشع را در ناحیه مادون قرمز دارند. مادون قرمز ، طول موجهایی بین ۱ و ۱۰۰۰ میکرون را دربر می‌گیرد. این محدوده به چهار قسمت تقسیم می‌شود. ناحیه طول موجهای بین ۱ تا ۳۰ میکرون مادون قرمز نزدیک و وسط می‌باشد، ناحیه طول موجهای بین ۳۰ تا ۳۰۰ میکرون را مادون قرمز دور و ناحیه طول موجهای بین ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ میکرون ، ناحیه «جز میلیمتر» می‌گویند.

در ناحیه مادون قرمز نزدیک ، ستارگانی با درجه حرارت سطحی چند هزار کلوین مشخص می‌شوند. پوسته‌های غبار دور ستارگان و ابرهای یونیزه هیدروژن با درجه حرارت چند صد کلوین خود را در ناحیه مادون قرمز وسط نشان می‌دهند. ناحیه مادون قرمز دور ، برای مشاهده ابرهای غول پیکر نواحی غباری یونیزه و خنک‌تر (که درجه حرارت تابش حدود دهها کلوین دارند) است و در ناحیه مادون قرمز «جز میلمتر» تابش زمینه موج کیهان با حدود ۳ کلوین حرارت ، ظاهر می‌شود. کهکشانهای فعال و پرانرژی و کویزارها در ناحیه مادون قرمز حداکثر تابش را دارند. تابش از کهکشانهای دورتر هم به دلیل تغییر مکان طیفی دوپلر به این ناحیه وارد می‌شود.

● خلا ماهواره‌ها

از نیمه دهه ۱۹۶۰ ماهواره‌های نجومی ‌پا به عرصه وجود نهادند. گروهی از این ماهواره‌ها بصورت کاوشگر به فضا اعزام شدند و گروهی دیگر در مدارهای مختلف اطراف زمین مستقر شدند تا با دریافت پرتوهای گاما ، ایکس و ماورا بنفش ، فضای لایتناهی را بیشتر و بهتر بررسی کنند. در این میان جای ماهواره‌های مادون قرمز خالی بود، چون طراحی و ساختمان تلسکوپهایی که بتواند توسط این اشعه کار کند، نیازمند سیستم خنک کننده‌ای بود که تا آن زمان تکنولوژی آن فراهم نشده بود. تا اینکه توسط یک کنسرسیوم بین‌المللی که متشکل از سازمانهای تحقیقاتی دولتی و صنایع بخش خصوصی سه کشور هلند ، ایالات متحده امریکا و انگلستان بود، طرح ماهواره نجومی‌ مادون قرمز پیشرفته‌ای به نام آیراس به میان آمد.

● پرتاب ماهواره آیراس

ماهواره نجومی ‌مادون قرمز آیراس ، در ۲۵ ژانویه ۱۹۸۳ از پایگاه هوایی وندنبرگ در کالیفرنیا به فضا پرتاب شد و در مداری دایروی به ارتفاع ۹۰۰ کیلومتر از سطح زمین قرار گرفت. دلیل انتخاب این فاصله این بود که در ارتفاعات پائین ، احتمال آلودگی دستگاههای حساس ماهواره در اتمسفر وجود داشت و در ارتفاعات بالاتر ممکن بود ضربه‌های پروتون ناشی از تشعشعات کمربند وان آلن ، موجب کاهش دقت حساسگرهای سفینه شوند. همچنین در بخشهای تحتانی جو بخار آب این اشعه را جذب می‌کند، ولی در ارتفاع مذکور ، آیراس به خوبی کار می‌کرد.

● مشخصات آیراس

آیراس با ارتفاع ۳.۶ متر ، قطر ۲.۱۶ متر و وزن ۱۰۷۶ کیلو گرم ، در هر روز ۱۴ مرتبه زمین را دور می‌زد و مهمترین ماموریت آن ، فهرست‌برداری از منابع مادون قرمز کهکشانی و تهیه نقشه‌های مادون قرمز از آسمان بود.

تلسکوپ ماهواره آیراس توسط مجتمع تحقیقات فضایی Ball Brothers آمریکا و زیر نظر مرکز فضایی ایمز (یکی از مراکز ناسا) ساخته شد که قادر بود پرتوهای مادون قرمز در نواحی بین ۸ تا ۱۱۹ میکرون را کشف کند. این تلسکوپ دارای یک روزنه ۵۷ سانتیمتری بود و برای دریافت پرتوهای مادون قرمز ، نیاز به یک محیط کاملا سرد داشت. برای فراهم آوردن این محیط آیراس مخزنی با ۴۷۵ لیتر هلیم مایع با خود حمل می‌کرد تا به طریقه کرای اوژنیک تلسکوپ را دائما در یک محیط سرد حفظ کند، این محیط دمای تلسکوپ را همواره در ۲ کلوین ثابت نگه می‌داشت.

ماهواره آیراس ، علاوه بر تلسکوپ خود سه وسیله دیگر شامل یک طیف‌سنج و دو نورسنج با کانالهای طول موج کوتاه و بلند را شامل می‌شد.

● کشفیات آیراس

ماهواره آیراس روزانه حدود ۹۰۰ میلیون بیت اطلاعات علمی ‌را جمع آوری کرده و دوبار در روز آنها را به تعداد یک میلیون بیت در ثانیه به زمین مخابره می‌کرد. این اطاعات بلافاصله در انگلستان و آمریکا مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گرفتند. کمتر از یک هفته پس از قرار گرفتن آیراس در مدار ، یعنی در ۱۸ فوریه ۱۹۸۳ مقامات ناسا ضمن اعلام موفقیت بیش از انتظار پروژه ، با توزیع تصاویری خبر از کشف یک ستاره جدید دادند. این ستاره که در کهکشان ابرماژلان بزرگ (با فاصله ۱۵۵۰۰۰ سال نوری تا زمین) قرار داشت، رطیل نام گرفت. ستاره‌شناسان معتقدند رطیل می‌تواند هزاران بار بزرگتر از خورشید باشد که به تازگی متولد شده است.

ستاره‌شناسان می‌توانند با سنجش اشعه مادون قرمز ، اجرامی‌ را مشاهده کنند که ابرهای متراکم غبار نظیر سحابی جبار که محل تولد ستارگان است، آنها را احاطه کرده‌اند. آنها همچنین می‌توانند حلقه‌های گازی پیرامون ستارگان که محل تشکیل سیارات هستند را رصد کنند. ماهواره مادون قرمز آیراس ، کلیه منابع مادون قرمز آسمان را رصد و دویست هزار جرم آسمانی را کشف نمود. آیراس همچنین ، هفت ستاره دنباله‌دار را کشف کرده ، درباره سیارکها تحقیق نمود و از ابرهای غباری کهکشان راه شیری نقشه‌برداری کرد.