Wenn Sie ein Astronom sind und der dunstigen Erdatmosphäre entkommen möchten, brauchen Sie ein Weltraumteleskop ... richtig? Nicht unbedingt, manchmal brauchen Sie nur einen Ballon und einen klaren arktischen Himmel. Ein internationales Forscherteam reiste nach Schweden und setzte einen 33-stöckigen Ballon mit dem BLAST-Teleskop ein, um die Geburt von Sternen und Planeten zu untersuchen. Gaelen Marsden ist Mitglied des Teams und Forscherin an der University of British Columbia in Vancouver, Kanada.
Hören Sie sich das Interview an: BLAST in der Arktis (4,5 MB)
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Fraser Cain: Es ist schön, endlich die Gelegenheit zu haben, mit jemandem aus meiner Heimatstadt zu sprechen. Wie ist das Wetter dort?
Gaelen Marsden: Oh, es ist heute ziemlich schön, schön und sonnig.
Fraser: Und wie ist es im Vergleich zu Nordschweden?
Marsden: Nun, es wird dunkel, was ziemlich gut ist.
Fraser: Richtig, richtig, 24 Stunden Sonnenlicht. Können Sie mir Hintergrundinformationen zu der Mission geben, von der Sie gerade im Norden zurückgekommen sind?
Marsden: Es ist also ein Ballonteleskop und trägt einen 2-Meter-Spiegel. BLAST steht für ein Submillimeter-Teleskop mit großer Apertur und Ballon. Wir fliegen in einem Ballon auf eine Höhe von 40 Kilometern. Der 2-Meter-Spiegel ist ziemlich groß für einen Ballon - nichts im Vergleich zu bodengestützten Teleskopen -, aber groß für einen Ballon und vergleichbar mit aktuellen Satellitenteleskopen. Wir messen im Submillimeterbereich, einer neuen Grenze. Es gibt einige bodengestützte Teleskope, die im Submillimeterbereich messen, aber wir sind die ersten, die dies aus der Nähe des Weltraums und nicht aus dem Weltraum tun. Der Vorteil des Submillimeters besteht darin, dass Sie - im Fall der extragalaktischen Wissenschaftsziele - wiederaufbereitetes Licht von sehr großen Sternen betrachten. helle schwere Sterne, während sich ihre Galaxien zum ersten Mal mit einem Sternentstehungsblitz einschalten. Zusammen mit der Sternentstehung haben Sie Staub, und der Staub absorbiert das Licht der Sterne und strahlt es im Submillimeterbereich wieder ab. Das ist es also, worauf wir schauen.
Fraser: Wie steht ein Ballon als Plattform für ein Observatorium?
Marsden: Richtig, es ist eine schnelle, billige und schmutzige Alternative zu einem Satelliten. Wir huckepack auf der Europäischen Weltraumorganisation Herschel, die ein Experiment namens SPIRE an Bord hat. Wir verwenden dieselben Detektoren und einen ähnlichen Spiegel und sie werden fliegen, glaube ich 2007; Es wird wahrscheinlich 2008 sein. Sie werden einen besseren Job machen als wir. Sie sind im Weltraum, es gibt überhaupt keine Atmosphäre, sie haben viel längere Beobachtungszeit, aber andererseits kostet es 100-mal so viel und dauert 10-15 Jahre. Wir haben dies in ungefähr 5 Jahren zusammengestellt. Das ist der Lesevorteil. Es ist sehr schnell und viel billiger.
Fraser: Welche anderen Arten von Beobachtungen könnten Ihrer Meinung nach von einem Observatorium auf Ballonbasis aus durchgeführt werden?
Marsden: Ballonfahren ist nichts Neues. Es dauert wahrscheinlich 30-40 Jahre. Eines der bekanntesten ist das Boomerang-Teleskop, das, glaube ich, 1998-2000 aus der Antarktis geflogen ist. Und das sind CMB, Cosmic Microwave Background Studies. Es gab eine ganze Reihe von Ballonteleskopen, die auf den kosmischen Mikrowellenhintergrund blickten. Und dann ist es auch in den Atmosphärenwissenschaften sehr üblich, Luftballons zu verwenden.
Fraser: Sie haben den Ballon vor ein paar Wochen aus Schweden gestartet. Wo ist es hingegangen und was ist damit passiert?
Marsden: Richtig, also haben wir es am Samstagmorgen gestartet. Zuerst geht es hoch, es dauert ungefähr 3 Stunden, um die Zielhöhe von 38 km zu erreichen. Eigentlich waren wir etwas höher als zuerst. Ich denke, wir waren näher an etwas mehr als 39 km. Die Winde sind ziemlich vorhersehbar, diese Höhenwinde. Deshalb machen wir das aus Schweden oder aus der Antarktis. Im Sommer drehen sich die Winde im Kreis. Nicht, dass wir genau wissen, was es tun wird, aber Sie wissen, dass es im Sommer nach Westen gehen wird. Und es ging nach Westen. Es ging schneller als erhofft. Die Windmodelle zeigten ungefähr 20 Knoten und wir fuhren manchmal bis zu 40 Knoten. Das hat uns verlangsamt. Wir hatten gehofft, 5 Tage zu brauchen, um in die Nordwest-Territorien zu gelangen, und es waren tatsächlich 4 Tage. Ein weiteres Problem ist, dass wir nach Norden drifteten, was Probleme verursachte, weil wir den ganzen Weg nach Alaska fliegen wollten, aber wir waren zu weit im Norden und mussten stattdessen nach Victoria Island fahren, was weitere 18 Stunden verkürzte.
Fraser: Also kam der Ballon um die Stange und schwebte dann über Nordkanada. Wie haben Sie es abgerufen?
Marsden: Zwei Mitglieder des Teams, Mark Devlin und Jeff Klein, beide von der University of Pennsylvania, haben Schweden nach dem ersten Tag verlassen. Wenn der Ballon startet, erhalten wir eine Telemetrielinie. Wir bekommen alle Daten durch eine Schüssel. In den ersten 18 Stunden erhalten wir alle Daten. Wir alle schauen uns das genau an und es ist wirklich wichtig, dass wir alles richtig einrichten, damit der Rest des Fluges reibungslos verläuft. Schließlich geht es über die Berge, und wir erhalten nicht mehr diese hohe Datenrate, und wir erhalten viel weniger - um einen Faktor von etwa 1000 - Datenrate. Für den Rest des Fluges kamen also nur ein paar Daten herein. Sobald die Sichtliniendaten abgelaufen waren, verließen Mark und Jeff Schweden, flogen zurück nach Philadelphia und flogen dann schnell in die Nordwest-Territorien. und sie waren in der Nähe, als der Ballon herunterkam. Es klingt nach einer ziemlich schwierigen Aufgabe, weil sie ziemlich abgelegen war und sie mit dem Hubschrauber einfliegen mussten. Sie mussten das Ding in ziemlich kleine Stücke schneiden, um alles wiederzugewinnen.
Fraser: Wenn ich das richtig verstehe, befindet sich der Submillimeter am oberen Ende des Funkspektrums und eignet sich sehr gut zum Betrachten kalter Objekte. Also, was genau hast du dir angesehen?
Marsden: Der wissenschaftliche Vorschlag besagte von Anfang an, dass wir zwei Fälle hatten: den extragalaktischen und auch den galaktischen. Extragalaktisch war das, worüber ich früher gesprochen habe, diese hohe Sternentstehung in sehr jungen Galaxien und Rotverschiebungen von bis zu 3 und möglicherweise 5. Das war der extragalaktische Fall. Es gibt auch den galaktischen Fall, in dem wir die Planetenbildung und den Staub in unserer eigenen Galaxie betrachten, der derzeit nicht sehr bekannt ist. Und es stellte sich tatsächlich heraus, dass wir aufgrund der geringeren Empfindlichkeit des Teleskops als erhofft entschieden hatten, dass es nicht die beste Nutzung unserer Zeit war, einen Großteil unserer Zeit damit zu verbringen, die extragalaktischen Quellen zu untersuchen. Wir haben die meiste Zeit damit verbracht, uns mit galaktischen Quellen zu befassen, weil sie näher, größer, heller und leichter zu sehen sind. Im galaktischen Fall weiß ich selbst nicht viel über die Wissenschaft, weil ich meine Zeit damit verbracht habe, Extragalaktik zu studieren. Aber wir betrachten kalte Staubwolken in unserer eigenen Galaxie. Einige von ihnen werden Sterne und Planeten bilden, was zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt ist. Es gibt viele Wellenlängenbeobachtungen all dieser Dinge, und wir versuchen, den Submillimeter-Teil davon hinzuzufügen, damit Sie diese Quellen im Radio betrachten können, obwohl ich vermute, dass Sie sie im Radio nicht sehr hell sehen. aber sicherlich optisch. Sie sehen diese hübschen Bilder von Hubble von diesen staubigen Nebeln, und wir fügen dieser Kurve nur die Submillimeter-Präsenz hinzu, um zu sehen, ob wir herausfinden können, was dort tatsächlich vor sich geht.
Fraser: Haben Sie weitere Missionen geplant oder verfolgen Sie die Beobachtungen?
Marsden: Ja, auf jeden Fall. Wir hoffen, aus den Dingen lernen zu können, die hier schief gelaufen sind. Wir hatten einige Probleme im Flug, sicherlich haben wir viel Wissenschaft und wir sind sehr aufgeregt darüber. Es werden viele gute Dinge dabei herauskommen, aber wir wollen immer noch dem extragalaktischen Zeug nachgehen. Wir werden das nächste Jahr damit verbringen, alles wieder zusammenzusetzen und dann versuchen, die Dinge in den Griff zu bekommen, die mit dem Flug schief gelaufen sind. Wir hoffen, dass wir uns in 18 Monaten für einen weiteren Flug von der Antarktis aus umdrehen können.
