romteleskop

Elektromagnetisk stråling fra astronomiske kilder spenner over hele stålingsspektret som omfatter de korteste bølgelengder fra gamma- og røntgen- til de lengste i mikrobølge- og radio-området.

Stråling med bølgelengder kortere enn 31 nanometer, det vil si kortbølge ultrafiolett, røntgen og gammastråling, slipper ikke ned til jordoverflaten. Det samme gjelder deler av infrarød stråling og ekstra langbølge radiostråling. Denne type stråling fra astronomiske kilder kan derfor bare registreres med instrumenter i bane utenfor jordatmosfæren.

Rombaserte observatorier unngår, i motsetning til teleskoper nede på jordoverflaten, atmosfærens optiske forstyrrelser, som begrenser bildeoppløsning (skarphet). Utviklingen av korrigerende adaptiv optikk siden omkring 2000, muliggjør nå meget høy bildeoppløsning også fra bakkebaserte observatorier.

Universet representerer et enormt mangfold og spennvidde i temperatur og i hastighet. Kunnskap og innsikt om universets opprinnelse og utvikling krever derfor tilgang til hele det elektromagnetiske strålingsspektret. Informasjon om forholdene i det meget tidlige universet, omkring 13,8 milliarder år siden, ligger blant annet i den kosmiske mikrobølge-bakgrunnsstrålingen. Universet er mer gjennomsiktig i infrarød stråling enn i synlig lys og på kortere bølgelengder. De mest fjerne kildene, i tid og rom, beveger seg fra oss med svært store hastigheter som fører til rødforskyvning av strålingen. De svært fjerne, unge galaksene som ble dannet mindre enn én milliard år etter big bang, er dermed observerbare i infrarød stråling. Det svært kortbølgede gammaområdet registrerer høyenergi gammaglimt, som oppstår ved kollisjon og sammensmeltning av kompakte objekter og ved kollaps av en massiv hurtig roterende stjerne. Røntgenstråling kan knyttes til sorte hull, samt til høyenergiutbrudd av massive stjerner som klapper sammen og danner novaer og supernovaer. De fleste astronomiske objekter kan registreres og studeres fra ultrafiolett og synlig stråling.

Bildeskarpheten til et astronomisk teleskop er proporsjonal med arealet (diameteren) til den lyssamlende, bildedannende speilflaten eller linsen. Omkostninger med å bringe et observatorium i bane ute i rommet medfører begrensninger i størrelse og vekt, og dermed også hovedspeilets størrelse. Romteleskopene Hubble og Herschel, oppnår i dag høyeste bildeoppløsning av romteleskopene med speildiametere på henholdsvis 2,4 og 3,5 meter. Det nye James Webb Space Telescope (JWST), med apertur-diameter 6,5 meter, gir nå den høyeste bildeoppløsningen.

Romteleskoper er basert på samme type optiske løsninger som teleskoper på bakken. Det japanske observatoriet Hitomi er et eksempel på bildedannende løsninger for røntgenteleskoper.

De valgte løsningene for rombaserte teleskoper må være grundig testet og teknisk trygge innen de plasseres i sine baner i rommet. Vedlikehold og videre oppgradering blir deretter svært krevende og kostbare. Hubble-teleskopet er et spesielt tilfelle med flere servicebesøk via romferge for nødvendige reparasjoner og tekniske forbedringer.

Romobservatoriene er bygget og driftet av flere nasjonale romorganisasjoner som National Aeronautics and Space Administration (NASA), Den europeiske romfartsorganisasjon (ESA) og Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Mange teleskoper blir benyttet av ulike organisasjoner i fellesskap, og er generelt tilgjengelig for aktive forskere innen astronomi.

De første teleskoper i baner i rommet var en serie av mindre solinstrumenter, Orbiting Solar Observatory (OSO 1–7), mellom 1962 og 1974 og Orbiting Astronomical Observatory 2 (OAO 2), også kalt Stargazer, i 1968. Disse representerte en ny epoke i astronomien med utvikling av instrumenter for ulike formål som krever plassering i rommet.

Følgende er eksempler fra et betydelig antall virksomme romobservatorier, samt flere som ikke lenger er operative.

Det europeiske International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL), med hovedvekt på gammastråling, er eksempel på romteleskop med instrumenter som dekker flere strålingsområder, som røntgen-, ultrafiolett og synlig stråling. Samme type observasjoner er videreført med Neil Gehrels Swift som registrerer kortvarige gammaglimt og med Fermi Gamma-ray Space Telescope (FGST).

NASAs og ESAs røntgenteleskoper Chandra X-Ray Observatory er et romteleskop som registrerer røntgenstråling fra høyenergiområder i universet. X-Ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) er et lignende, velfungerende røntgenobservatorium. Begge observatoriene ble satt i drift i 1999.

Hubble Space Telescope (HST) ble bygget og opereres av NASA i samarbeid med ESA. Det ble satt i full drift i desember 1993 og forventes å være operativt ut over 2025. HST rangeres som et av de mest omfattende, vellykkede astronomiske observatorier i dag.

NASAs James Webb Space Telescope (JWST), som ble skutt opp i rommet 25. desember 2021, registrerer langbølge infrarød stråling og har åpnet for studier av sterkt rødforskjøvne strålingskilder med høyere bildeoppløsning enn HST og når ytterligere ut mot big bang.

Spitzer var et amerikansk romobservatorium for observasjoner av infrarød stråling i universet ved bølgelengder i området 3–180 mikrometer. Spitzer ble skutt opp 25. august 2003 under betegnelsen SIRTF (Space Infrared Telescope Facility) og ble koblet fra i januar 2020.

Det europeiske Herschel-romteleskopet ble bygget for observasjoner av infrarød stråling. Hovedformålet med Herschel var å studere tidlige stadier i utvikling av galakser og stjerner. Observatoriet var i drift fra 21. juli 2009 til drivstoffet tok slutt og observasjonene ble avsluttet 18. juni 2013.

Romobservatoriet Planck ble satt i drift av ESA 14. mai 2009 og var virksomt frem til oktober 2013. Dens oppgave var å registrere den kosmiske bakgrunnsstrålingen i mikrobølgeområdet, som kan knyttes til big bang for omkring 13,8 milliarder år siden.

De sveitsiske astronomene Michel Mayor og Didier Queloz' påvisning i 1995 av en planet i bane rundt en sollignende stjerne, ble starten på et omfattende, nytt forskningsfelt i astronomi. Kepler Mission som var i drift fra 2009 til 2018 har påvist nær 2700 ekstrasolare planeter, hvorav et betydelig antall beveger seg innenfor den såkalt beboelige sone fra hovedstjernen.

Romobservatoriet Solar & Heliospheric Observatory (SOHO), som ble satt i drift av NASA og ESA i 1995, har gitt omfattende ny innsikt om Solens indre og ytre struktur og dynamikk. I 2018 hadde SOHO bidratt med kontinuerlige, viktige observasjoner av Solen gjennom to hele solsykler. Senest i 2019 ble det vedtatt at de av SOHOs instrumenter som fremdeles er velfungerende, skal være operative ut 2025.

STEREO er to identiske solteleskoper som beveger seg i Jordens bane rundt Solen. Siden de til enhver tid befinner seg i forskjellige posisjoner i banen kan de registrere ulike deler av soloverflaten.

Solar Orbiter og Parker Solar Probe representerer nye observasjonsmuligheter ved at de i sine svært elliptiske baner tidvis passerer vesentlig nærmere Solen enn tidligere observatorier.

NASAs neste store rom-observatorium er Nancy Grace Roman Space Telescope som forventes å bli skutt opp i mai 2027.

• romfart
• kunstig satellitt
• teleskop