Teleskopy kosmiczne zmieniły wszystko. Przed ich pojawieniem się astronomowie byli ślepi na większość Wszechświata.
Obserwowanie z powierzchni Ziemi zawsze było zadaniem żmudnym, ograniczonym wieloma przeszkodami. Atmosfera działa jak gęsty, mętny filtr. Blokuje duże części widma elektromagnetycznego. Widzimy światło widzialne. Odbieramy fale radiowe. Przenika przez nią niewielka część promieniowania podczerwonego. Ale co z resztą? Znika. Wchłania się jeszcze zanim dotrze do naszych soczewek.
Umieszczenie instrumentów poza atmosferą rozwiązało ten problem. To otworzyło śluzy. Teraz naukowcy mają dostęp do wszystkich zakresów widma. Nawet w przypadku fal docierających do powierzchni Ziemi przestrzeń zapewnia wyraźniejsze obrazy. Brak turbulencji atmosferycznych. Brak atmosferycznego blasku. Tylko surowe, stabilne dane.
To nie była zmiana z dnia na dzień. Aktywna praca rozpoczęła się w latach 60. XX wieku. Agencje kosmiczne w Stanach Zjednoczonych i innych krajach zaczęły tworzyć specjalistyczne statki kosmiczne. Pracowali zarówno samodzielnie, jak i we współpracy. Cel był prosty: zbadać zjawiska kosmiczne w zakresie gamma, rentgenowskim, ultrafioletowym, widzialnym i podczerwonym.
Wczesne wyniki były oszałamiające.
Pierwsze przełomy
Międzynarodowy satelita do badań ultrafioletu (IUE) został wystrzelony w 1978 roku. Jego zadaniem było badanie słabych obiektów w widmie ultrafioletowym. Następnie w 1983 roku wystrzelono satelitę astronomicznego podczerwieni (IRAS). Jego zadaniem było zmapowanie nieba w zakresie podczerwieni. Wynik? Odkryto setki tysięcy nowych gwiazd i galaktyk. Brakowało nam większości sygnatur cieplnych nieba.
W latach 90. sprzęt stał się bardziej zaawansowany. W 1990 roku na orbitę wystrzelono Kosmiczny Teleskop Hubble’a (HST). Zapewnił obrazy o niespotykanej rozdzielczości w świetle widzialnym i ultrafioletowym. Stał się publiczną twarzą współczesnej astronomii.
Ale Hubble nie był sam. W 1991 roku wystrzelono Obserwatorium Promieni Gamma Compton (CGRO). Umożliwiło to naukowcom badanie źródeł w zakresie wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Następnie w 1999 roku przybyło Obserwatorium Rentgenowskie Chandra. Odkryła Wszechświat rentgenowski.
Nie były to tylko obserwatoria ogólne. Część z nich była wysoce wyspecjalizowana. Yohkoh (1991) i Hinode (2006) zostały opracowane specjalnie do badań słońca. Badali jego niestabilną powierzchnię i pola magnetyczne w sposób niemożliwy do osiągnięcia za pomocą instrumentów naziemnych.
Poza niską orbitą okołoziemską
Większość z tych obserwatoriów pozostaje blisko domu. Krążą wokół Ziemi. Ale niektórzy poszli dalej. Niektórzy używali orbit wokół samego Słońca.
Weźmy pod uwagę Obserwatorium Słoneczne i Heliosferyczne (SOHO). Wystrzelony w 1995 roku, nie okrążył Ziemi. Osiągnął punkt równowagi grawitacyjnej zwany L1. Jest to jeden z punktów Lagrange’a układu Słońce-Ziemia. Leży około 1,5 miliona kilometrów (0,9 miliona mil) od Ziemi w kierunku Słońca.
Po co tam iść? Ponieważ SOHO mogło obserwować Słońce w sposób ciągły. Nigdy nie przeszła przez cień Ziemi. Ciągłe monitorowanie oznaczało, że nie było luk w danych. Śledził burze słoneczne i zmiany w heliosferze w czasie rzeczywistym.
Inne misje zostały celowo usunięte. Kosmiczny Teleskop Spitzera został wystrzelony w 2003 roku. Było to obserwatorium w podczerwieni. Musiała zmarznąć. Promieniowanie cieplne Ziemi zakłóca obserwacje w podczerwieni. Dlatego inżynierowie wystrzelili go na orbitę słoneczną. Jego okres orbitalny powoduje, że oddala się od Ziemi z prędkością 15 milionów kilometrów (10 milionów mil) rocznie. Pozostawia po sobie promieniowanie cieplne naszej planety. Dzięki temu czujniki są chłodne.
Ta strategiczna taktyka dryfowania opłaciła się. Spitzer sporządził mapę obłoków pyłu i przejrzał kosmiczny pył, przez który światło widzialne nie mogło przeniknąć.
Ewolucja tych platform wykazuje wyraźny trend. Przeszliśmy od blokowania długości fal do korzystania z każdej długości fali. Przeszliśmy z niskiej orbity okołoziemskiej do punktów Lagrange’a i głębokiego dryfu Układu Słonecznego. Narzędzia stały się bardziej wyspecjalizowane. Pytania stały się bardziej złożone.
Wciąż uruchamiamy nowe obserwatoria. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to właśnie najnowsza generacja tego typu instrumentów.
