Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer alebo FUSE bol vesmírny teleskop prevádzkovaný Univerzitou Johna Hopkinsa v spolupráci s agentúrou NASA. Bol určený na snímkovanie v oblasti vzdialeného ultrafialového žiarenia (90,5-119,5 nm), ktorú nemožno sledovať zo Zeme kvôli absorpcii UV žiarenia atmosférou. Hlavnou úlohou družice bolo štúdium chemického zloženia (predovšetkým koncentrácie deutéria) a jeho historického vývoja u blízkych i veľmi vzdialených vesmírnych objektov, najmä medzihviezdnych plynných oblakov, horúcich hviezd, pozostatkov supernov, aktívnych jadier galaxií, kvazarov i objektov v slnečnej sústave. Štart sa uskutočnil 24. júna1999 na myse Canaveral. Teleskop bol umiestnený na kruhovej dráhe vo výške približne 760 km a so sklonom 25°. Pôvodne mala misia trvať tri roky, ale teleskop nakoniec vydržal osem rokov a to aj napriek problémom so stabilizačným systémom. Ukončenie prevádzky bolo oznámené v septembri 2007.
Popis
Príprava FUSE pred štartom.
FUSE je trojosovo stabilizovaná družica v tvare dvoch spojených štvorbokých hranolov o celkovej dĺžke približne 7,6 m. Je vybavená dvoma panelmi slnečných batérií dodávajúcimi 520 W elektrickej energie. Jediným vedeckým prístrojom je mriežkový spektrometer s vysokým rozlíšením, ktorý tvoria:
Ďalekohľad typu Wolter-Schwartzchild II (vstupná apertúra 0,8 m) so štyrmi zrkadlami (rozmery 390 × 350 mm, ohnisková vzdialenosť 2,245 m)
Mriežkový spektrometer Rowlandovho typu (spektrálne rozlíšenie λ / Δλ = 24 000 až 30 000, tj 0,005 nm)
Dva súbory detektorov PCA (Photon Counting Array):
2 detektory za zrkadlami potiahnutými SiC (rozsah 90,5-110,0 nm)
2 detektory za zrkadlami potiahnutými LiF (rozsah 100,0-119,5 nm)
Teleskop bol dopravený na obežnú dráhu pomocou rakety Delta II24. júna1999. Prvých tri a pol roka činnosti bolo označených ako primárna misia. Počas tejto fázy bol pozorovací čas teleskopu rozdelený medzi vedecký tím FUSE a vedecké tímy organizácií, ktoré boli boli vybrané agentúrou NASA k účasti na projekte.
1. apríla2003 prešiel projekt do fázy predĺženej misie, ktorá trvala až do ukončenia v polovici roka 2007. Počas predĺženej misie bol program plne financovaný NASA a teleskop bol prístupný širokej astronomickej komunite. V rámci zníženia prevádzkových nákladov bolo rozhodnuté obmedziť obsluhu pozemného riadiaceho strediska. V primárnej fáze bola obsluha v riadiacom stredisku prítomná 24 hodín denne, ale počas predĺženej misie to bolo len 16 hodín denne a len v pracovné dni. Mnoho procedúr tak muselo byť automatizovaných. Počas aktívneho života bolo odvysielaných viac ako 65 miliónov sekúnd vedeckých dát, pričom 29 miliónov pripadalo na primárnu misiu.
Riadenie
Príkazy boli teleskopu prenášané prostredníctvom hlavnej pozemnej antény nachádzajúcej sa v University of Puerto Rico v Mayagüez v Puerto Ricu. Teleskop obiehal po kruhovej obežnej dráhe s apogeom približne 770 km a dobou obehu okolo 100 minút a sklonom dráhy 25 °. Kontakt s pozemným strediskom tak bol možný len po dobu 10 minút počas šiestich až siedmich obehov a potom nebolo možné nadviazať ďalších sedem až osem obehov. Väčšinu času teda nebolo možné priame riadenie a príkazy tak museli byť nahrané počas "komunikačného okna" a teleskop potom sám vykonával zameranie sledovaných objektov, vystredenie objektov v zornom poli, nastavovanie spektrografu a ďalšie činnosti. Nahromadené dáta boli uchovávané v digitálnej podobe a potom expedované pozemnou stanicou.
Výsledky
Teleskop bol aktívny viac ako osem rokov, ale analýza ním nazhromaždených dát bude trvať ďalšie roky. Medzi najvýznamnejšie objavy teleskopu FUSE patria:
Detekcia molekulárneho dusíka v medzihviezdnom priestore.
Podľa množstva molekulárneho vodíka odhalil, že sa z Marsu vyparilo množstvo vody dostatočné na naplnenie celoplanetárneho oceánu s hĺbkou asi 30 metrov.[2]
Objavenie disku úlomkov, veľmi bohatých na uhlík, obiehajúceho okolo mladej hviezdy Beta Pictoris. To môže znamenať formovanie exotického planetárneho systému plného grafitu a metánu, alebo môže ísť o neočakávaný jav, ktorý sa odohral aj počas formovania našej slnečnej sústavy.[3][4]
Hlavnou úlohou teleskopu bolo sledovanie koncentrácie deutéria. Tento cieľ bol splnený a jeho koncentrácia v Galaxii bola stanovená na 23 častíc na milión. Tieto pozorovania boli dôležité z dôvodu stanovenia chemického vývoja vesmíru, keď deutérium vzniklo pri veľkom tresku a postupne zanikalo pri jadrovej fúzii vo vnútri hviezd. Zistenia teleskopu FUSE boli podporené aj neskoršou misiou WMAP, ktorá skúmala reliktné žiarenie. Z merania teda vyplýva, že vo hviezdach bolo spálené oveľa menej deutéria, asi len 15% pôvodného množstva.[5]
FUSE detegoval vysoko ionizované atómy kyslíka v medzigalaktickom priestore. Dokázal tak, že približne 10 percent hmoty vesmíru sa vyskytuje vo forme plazmy s teplotou milión stupňov plávajúcej v medzigalaktickom priestore.
