Chinese ruimtetelescoop gaat kosmische mysteries ontrafelen
De Chinese ruimtetelescoop, die naar verwachting eind 2023 wordt gelanceerd, zal naar verwachting de mensheid nieuwe kennis verschaffen over verre sterrenstelsels, mysterieuze donkere materie en donkere energie en de vroegere en toekomstige evolutie van het heelal.
De Chinese Survey Space Telescope, ook bekend als de Chinese Space Station Telescope (CSST) en Xuntian Space Telescope, is een optische sterrenwacht in de ruimte waarmee astronomen hemelonderzoeken kunnen uitvoeren en die een algemene kaart en afbeeldingen van objecten kan maken.
De CSST is een telescoop ter grootte van een bus met een lengte die gelijk is aan een gebouw van drie verdiepingen. De telescoop heeft een opening van twee meter, een beetje kleiner dan de Hubble Space Telescope, maar met een beeldveld dat 350 keer groter is dan dat van de Hubble.
Het beeldveld is het gebied aan de sterrenhemel dat een telescoop tegelijk kan zien. Het beeldveld van de Hubble is ongeveer één procent van de grootte van een vingernagel op armlengte afstand waardoor de telescoop de afgelopen 30 jaar slechts een klein deel van de sterrenhemel waarnam.
De CSST, in aanbouw, heeft een anastigmatisch ontwerp met drie spiegels dat volgens de onderzoekers een superieure beeldkwaliteit binnen een groot beeldveld kan bereiken
Het is ook een off-axis telescoop van het Cooktype zonder obstructie die in principe betere precisie kan beteiken in fotometrische, positie- en metingen van vormen.
De telescoop heeft een voordeel voor onderzoekswaarnemingen omdat een groot deel van het heelal in relatief korte tijd kan worden gescand.
De CSST zal worden uitgerust met vijf instrumenten waaronder een Survey camera. Het hoofd brandvlak van de camera is uitgerust met 30 81-megapixel detectoren die beelden en spectra van ongeveer 17.500 vierkante graden van de mediaan tot hoge galactische breedte en mediaan tot grote eclipticale breedte in meerdere golflengtes zullen nemen.
De andere vier instrumenten die aan de CSST worden geplaatst zijn ontworpen om individuele objecten of kleine gebieden te bestuderen zoals het in kaart brengen van stervormingsgebieden in ons sterrenstelsel, het verkrijgen van onmiddellijke kleuren van snel variërende objecten zoals kometen end raaiende asteroïden, het bestuderen van de co-evolutie van superzware zwarte gaten en sterrenstelsels en stervorming in het nabije deel van het heelal en directe beeldvorming van exoplaneten in het zichtbare licht.
De CSST wordt waarschijnlijk de grootste ruimtetelescoop voor astronomie in het bijna-ultraviolet en zichtbaar licht in het decennium vóór 2035, aldus de onderzoekers.
Als je een kudde schapen wil fotograferen dan ziet Hubble misschien een schaap maar de CSST ziet er duizenden en allemaal met dezelfde resolutie.
Vliegen met ruimtestation
De telescoop zal tijdens zijn normale waarnemingen onafhankelijk in dezelfde baan als het Chinese ruimtestation vliegen maar de twee blijven wel op grote afstand. China wil de bouw van zijn ruimtestation aan het eind van dit jaar hebben voltooid.
Het oorspronkelijke plan was om de telescoop op het ruimtestation te monteren maar dan heb je te maken met grote nadelen zoals trillingen, mogelijke besmettingen, strooilicht en obstructie door het ruimtestation. Later werd een gedurfd ontwerp aangenomen: de telescoop in een baan van het ruimtestation plaatsen maar ze tijdens normale operaties ver van elkaar te houden en indien nodig te koppelen aan het ruimtestation.
De CSST kan aan het ruimtestation worden gekoppeld voor tanken en onderhoud zoals gepland of indien nodig waardoor het onderhoud betaalbaarder is dan Hubble.
De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA lanceerde tussen 1993 en 2009 tijdens vijf onderhoudsmissies spaceshuttles om reparaties uit te voeren, onderdelen te vervangen en nieuwe instrumenten voor de Hubble te installeren.
De CSST zal naar verwachting in 2024 van start gaan met wetenschappelijke waarnemingen en heeft een nominale missieduur van 10 jaar. Die missieduur kan overigens worden verlengd.
Kosmische mysteries ontrafelen
De CSST zal opnames maken van 40% van de sterrenhemel en enorme hoeveelheden data terugsturen naar de Aarde. China zal die gegevens beschikbaar stellen aan alle wetenschappers op Aarde. De CSST zal gebruikt worden om de meest elementaire problemen over het heelal aan te pakken.
De telescoop zal meer dan een miljard sterrenstelsels bestuderen en hun posities, vormen en helderheden meten. Die gegevens kunnen gebruikt worden om te verklaren hoe die sterrenstelsels evolueren.
We weten dat ons heelal met een versnelling uitdijt en we kunnen de huidige uitdijingssnelheid berekenen maar het is nog steeds niet bekend waardoor die versnelling wordt veroorzaakt. CSST-waarnemingen kunnen antwoorden bieden en nieuwe fysica onthullen.
De telescoop zal ook in staat zijn om de bovengrens van de neutrinomassa te bepalen en licht te werpen op de mysterieuze donkere materie en donkere energie. Er wordt aangenomen dat ze verantwoordelijk zijn voor het grootste deel van de massa-energie-inhoud van het heelal.
De veelzijdige telescoop kan nog vele meer intrigerende studies uitvoeren zoals het maken van een galactische stofkaart van ons sterrenstelsel, waarnemen hoe superzware zwarte gaten omringende materie opslokken, het verkennen van exoplaneten en het ontdekken van nieuwe eigenaardige hemellichamen.
De baanperiode van Uranus bedraagt meer dan 80 jaar. Hubble heeft de planeet gedurende vele jaren waargenomen en de CSST kan verder gaan waar Hubble is gebleven en Uranus in zijn baan volgen.
De telescoop kan ook adembenemende opnames maken in het zichtbare licht waardoor het publiek het heelal direct kan voelen en begrijpen.
Eerste publicatie: 16 mei 2022
Bron: Xinhua News Agency
