cosmic background explorer

Cosmic Background Explorer (COBE), juga disebut sebagai Explorer 66, adalah satelit yang didedikasikan untuk kosmologi .Tujuannya adalah untuk menyelidiki radiasi latar belakang gelombang mikro (CMB) dari semesta dan memberikan pengukuran yang akan membantu membentuk pemahaman kita tentang kosmos .

Karya ini memberikan bukti yang mendukung Big Bang teori alam semesta: bahwa CMB adalah hampir sempurna benda hitamspektrum dan bahwa itu sangat samar anisotropi . Dua dari peneliti utama COBE ini, George Smoot dan John Mather , menerimaPenghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 2006 untuk pekerjaan mereka pada proyek. Menurut komite Nobel, "kata COBE-proyek juga dapat dianggap sebagai titik awal untuk kosmologi sebagai ilmu presisi ".

Satelit COBE dikembangkan oleh NASA Goddard Space Flight Center untuk mengukur difus inframerah dan microwave radiasi dari alam semesta awal untuk batas yang ditetapkan oleh lingkungan astrofisika kami. Diluncurkan November 18, 1989 dan membawa tiga instrumen, sebuah Latar Belakang Percobaan membaur Infrared (DIRBE)untuk mencari kosmik inframerah latar belakang radiasi, sebuah Differential Microwave Radiometer (DMR) untuk memetakan radiasi kosmik sensitif, dan Far Infrared Absolute Spektrofotometer ( Firas) untuk membandingkan spektrum radiasi latar belakang gelombang mikro dengan hitam tepat. Setiap instrumen COBE menghasilkan penemuan kosmologi utama:

DIRBE - Peta mutlak langit kecerahan inframerah dalam rentang panjang gelombang 1,25-240 mikron diperoleh untuk melakukan pencarian untuk latar belakanginframerah kosmis (CIB). The CIB awalnya terdeteksi di dua band DIRBE panjang gelombang terpanjang, 140 dan 240 mikron, dan pada akhirnya pendek panjang gelombang spektrum Firas. Analisis selanjutnya telah menghasilkan deteksi dari CIB di dekat-inframerah DIRBE langit peta. The CIB merupakan "sampel inti" dari alam semesta; mengandung emisi kumulatif bintang dan galaksi dating kembali ke zaman ketika benda-benda ini pertama kali mulai terbentuk. The COBE CIB pengukuran membatasi model sejarah kosmologis pembentukan bintang dan penumpukan dari waktu ke waktu dari debu dan unsur yang lebih berat daripada hidrogen, termasuk orang-orang yang organisme hidup terdiri. Debu telah memainkan peran penting dalam pembentukan bintang sepanjang sejarah kosmik.

DMR - The CMB ditemukan memiliki intrinsik "anisotropi" untuk pertama kalinya, pada tingkat bagian dalam 100.000. Maskapai variasi kecil dalam intensitas CMB atas langit menunjukkan bagaimana materi dan energi didistribusikan ketika alam semesta masih sangat muda. Kemudian, melalui proses masih kurang dipahami, struktur awal dilihat oleh DMR berkembang menjadi galaksi, kluster galaksi, dan struktur skala besar yang kita lihat di alam semesta saat ini.

Firas - Latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) spektrum adalah bahwa dari hitam hampir sempurna dengan suhu 2,725 +/- 0,002 K. Pengamatan ini sesuai dengan prediksi dari panas teori Big Bang luar biasa baik, dan menunjukkan bahwa hampir semua berseri-seri energi alam semesta dirilis dalam tahun pertama setelah Big Bang.

COBE adalah satelit kelas Explorer, dengan teknologi meminjam banyak dari IRA , tetapi dengan beberapa karakteristik yang unik.

Kebutuhan untuk mengontrol dan mengukur semua sumber kesalahan sistematis harus dilakukan perencanaan yang ketat dan terpadu. COBE harus beroperasi selama minimal 6 bulan, dan membatasi jumlah gangguan radio dari tanah, COBE dan satelit lainnya serta gangguan radiasi dari Bumi , Matahari dan Bulan . Instrumen yang diperlukan stabilitas suhu dan mempertahankan gain, dan tingkat tinggi kebersihan untuk mengurangi masuknya cahaya nyasar dan emisi termal dari partikulat.

Kebutuhan untuk mengontrol kesalahan sistematis dalam pengukuran CMB anisotropi dan mengukur awan zodiak di perpanjangan sudut yang berbeda untuk pemodelan selanjutnya diperlukan bahwa satelit berputar pada tingkat putaran 0,8 rpm. spin axis juga miring ke belakang dari orbital vektor kecepatan sebagai tindakan pencegahan terhadap kemungkinan deposit gas sisa atmosfer pada optik serta terhadap cahaya inframerah yang akan dihasilkan dari partikel cepat netral memukul permukaan dalam kecepatan yang sangat tinggi.

Dalam rangka memenuhi tuntutan kembar rotasi lambat dan tiga sumbu kontrol sikap, sepasang canggih yaw sudut roda momentumdipekerjakan dengan berorientasi sepanjang sumbu putar sumbu mereka. Roda ini digunakan untuk membawa momentum berlawanan sudut yang dari seluruh pesawat ruang angkasa dalam rangka menciptakan jaring sistem momentum sudut nol.

Orbit akan membuktikan akan ditentukan berdasarkan pada spesifikasi misi pesawat ruang angkasa. Pertimbangan utama adalah kebutuhan untuk cakupan langit penuh, kebutuhan untuk menghilangkan radiasi menyimpang dari instrumen dan kebutuhan untuk menjaga stabilitas termal dari Dewar dan instrumen. Sebuah lingkaran orbit Sun-sinkron puas semua persyaratan ini. A 900 km ketinggian orbit dengan 99 ° inklinasi dipilih karena cocok dalam kemampuan baik Shuttle (dengan propulsi tambahan pada COBE) atau roket Delta. Ketinggian ini adalah kompromi yang baik antara radiasi bumi dan partikel bermuatan di Bumi sabuk radiasi pada ketinggian yang lebih tinggi. Node menaik pada 18:00 dipilih untuk memungkinkan COBE untuk mengikuti batas antara sinar matahari dan kegelapan di Bumi sepanjang tahun.

Orbit dikombinasikan dengan sumbu putar memungkinkan untuk menjaga Bumi dan Matahari terus di bawah bidang perisai, memungkinkan langit penuh memindai setiap enam bulan.

Dua bagian terakhir yang penting berkaitan dengan misi COBE adalah Dewar dan perisai Sun-Earth. Dewar adalah 650 liter helium superfluida cryostat dirancang untuk menjaga Firas dan instrumen DIRBE didinginkan selama durasi misi. Hal ini didasarkan pada desain yang sama seperti yang digunakan pada IRAS dan mampu untuk melampiaskan helium sepanjang sumbu putar dekat array komunikasi. The kerucut perisai Sun-Earth melindungi instrumen dari radiasi matahari dan Bumi berbasis langsung serta gangguan radio dari Bumi dan COBE ini antena pemancar. Multilayer Its isolasi selimut yang disediakan isolasi termal untuk Dewar tersebut.