Lyckad uppskjutning av IR-satellit

Den 21 februari sköts ett infrarött teleskop upp från Uchinoura Space Centre, i det japanska Kagoshima-distriktet. Satelliten har gått under namnet ASTRO-F, men kommer att döpas om till Akari, "Ljuset" på japanska, när det nått sin omloppsbana.

ASTRO-F är ett samarbete mellan ESA och den japanska rymdstyrelsen JAXA, Japan Aerospace Exploration Agency. En av de ansvariga för projektet är Göran Pilbratt, som annars är vetenskapligt ansvarig för ESA:s Herschelprojekt.

Många nya upptäckter väntar

ASTRO-F kommer att kunna studera universum på ett sätt som inget instrument gjort tidigare i det infraröda området. Bland de objekt som teleskopet ska observera finns döda stjärnor och så kallade bruna dvärgar i solens närhet. Bruna dvärgar är objekt som inte var tillräckligt tunga för att kärnreaktioner på allvar skulle kunna starta i deras inre, men som glöder av restvärmen från när de bildades.

Satelliten ska också leta efter planetsystem och de skivor av gas som är planeternas yngelplatser, och kommer att kunna göra detta ut till 1 000 ljusårs avstånd.

ASTRO-F ska dessutom göra en karta över Vintergatans barnkammare, där stjärnor föds i detta nu. Dessa går bara att observera i infrarött ljus eftersom de stoftmoln som omger dem är ogenomträngliga för synligt ljus. Även granngalaxernas liknande barnkammare ska skärskådas.

Astronomerna väntar sig förutom detta att ASTRO-F ska hitta över en miljon nya galaxer, ge en bättre bild av universums storskaliga struktur och titta på utvalda asteroider.

Unik kylning

Om två veckor kommer ASTRO-F att ha nått sin bana över jordens poler på en höjd av 745 kilometer. Väl där kommer satelliten att spendera två månader med att kontrollera att alla system fungerar som de ska. Sedan kommer den att påbörja sin halvår långa kartläggning av himlen. Efter detta följer en period då satelliten kommer att studera tusentals individuella objekt. Denna period blir sannolikt ungefär tio månader lång och kommer att nå sitt slut då satellitens förråd av det flytande helium som behövs för att kyla teleskopet tar slut.

– Flytande helium behövs för att minska bakgrundsbruset, säger Göran Pilbratt. ASTRO-F mäter på våglängder som alla föremål som har en temperatur sänder ut. Kylde man inte ordentligt så skulle detektorerna bli fullkomligt bländade.

ASTRO-F har ett unikt kylsystem som består av flytande helium och kylmaskiner. Kylmaskinerna fungerar ungefär som ett vanligt kylskåp och gör att det flytande heliumet inte behöver kyla lika mycket som annars. Därför kommer heliumet att räcka längre än det annars hade gjort.

När heliumet kokat bort så kommer ändå ASTRO-F att kunna fortsätta sina observationer i en viss utsträckning.

– För de allra kortaste våglängderna är det inte viktigt att kyla så mycket, säger Göran Pilbratt.

Internationellt projekt

ASTRO-F är ett internationellt projekt som få andra. Huvudansvarig är den japanska Aerospace Exploration Agency i samarbete med universitet och forskningsinstitut i Japan. Medansvariga är ESA, Sydkorea och ett konsortium av universitet i Storbritannien och Holland, medan ESA:s markkontroll ESOC i Tyskland och rymdkontrollen i Kiruna bidrar med kontrollfunktioner.

– Kiruna kommer att sköta en del av kontakten med satelliten, säger Göran Pilbratt. Man tar emot data och skickar vidare. När det gäller satelliter med en bana som går över polerna är det bra med en kontrollstation som ligger långt norrut.

Vägvisare för Herschel

För ESA är ASTRO-F en strålande möjlighet att förbereda inför uppskjutningen av Herschel, som man planerar att skjuta upp inom två år.

Herschel kommer att kunna bygga på den erfarenhet och de kunskaper astronomerna får från ASTRO-F. Den ger också astronomerna en möjlighet att ha en helt annan kontinuitet i sitt arbete med den infraröda astronomin än annars. ASTRO-F är också oerhört viktig för att Herschel ska kunna göra sitt arbete optimalt.

– Medan ASTRO-F som en kamera kan spana över stora områden så är Herschel som ett stort teleskop och kommer bara ett kunna titta på en bråkdel av himlen. Den måste sikta.

Data från ASTRO-F kommer helt enkelt att ge astronomerna mycket bättre information om vart de ska peka Herschel.

På papperet ska Herschel göra samma saker som ASTRO-F, säger Göran Pilbratt.

– Den kommer att hjälpa oss förstå hur stjärnor, stjärn- och planetsystem bildas, och i och med det även hur galaxer bildas.

Men han påpekar att det finns stora skillnader mellan satelliterna.

– Herschel mäter på längre våglängder och kan se mycket skarpare. Detta gör i sin tur också att vi i större utsträckning slipper störningar.

En del av den bakgrundsstrålning som stör observationerna beror på att teleskopet får in mer än en ljuskälla åt gången i synfältet.

– Men man kan inte veta hur många. Ser man skarpare så trycker man också ner denna "confusion limit".