斯皮策空間望遠鏡（Spitzer Space Telescope，縮寫為SST）是美國研製的紅外空間天文觀測台，是美國國家航空航天局（NASA）發射的四架太空望遠鏡之一，也是美國國家航空航天局大型空間天文台計畫的最後一台空間望遠鏡。SST於2003年8月25日在卡納維爾角由德爾塔-2（Delta-2）火箭發射升空，是繼紅外天文衛星（IRAS）之後NASA發射的第二台紅外空間望遠鏡。SST的主要任務是探索行星、行星盤、恆星、星系和宇宙的起源。SST原名為“空間紅外望遠鏡設施”（SIRTF），2003年12月以空間望遠鏡概念的提出者、美國天文學家萊曼·斯皮策（Jr．Lyman Spitzer）的名字命名。
NASA噴氣推進實驗室負責整個任務的運行管理；洛克希德-馬丁公司負責設計和研製平台、望遠鏡的系統工程、集成和測試；鮑爾宇航技術公司負責設計和研製低溫望遠鏡組件；任務團隊還包括史密森天體物理台、NASA戈達德航天飛行中心、康奈爾大學、亞利桑那大學和加州理工學院的紅外處理與分析中心。整個任務耗資8億美元。
基本介紹
- 中文名：斯皮策空間望遠鏡
- 外文名：Spitzer Space Telescope，SST
- 擁有者：美國國家航空航天局（NASA）
- 發射日期：2003年8月25日
- 運載火箭：Delta-2火箭
- 原名：空間紅外望遠鏡設施（SIRTF）
- 長度：約4.45m
- 質量：950kg
- 工作波長：3-180μm
主要特點,主要性能參數,科學作用,科學成就,太陽系外行星天氣報告,探測銀河系,尋找隱藏的黑洞,探索宇宙深處,
主要特點
SST採用低溫望遠鏡組裝的方法，把望遠鏡、終端設備、裝有液氦的低溫恆溫器放置在一個保護層里，使得望遠鏡和終端設備（包括照相機和攝譜儀） 都維持在極低溫，其中望遠鏡的溫度為-268℃，終端設備的溫度為-272℃，這種極低溫使得電子探測器在紅外波段就可以達到它們的最大靈敏度。同時，SST 所採用的新技術也使得它與會干擾觀測的外界熱源隔絕開來。例如，SST 裝在一側的太陽能電池板和防護罩總是對準太陽的， 保證望遠鏡時刻都在陰影之中。SST尾隨地球的軌道也使得它與地球散發出的熱量保持了一定的距離。
SST的五個側面SST的紅外探測靈敏度極高，波長在3～180微米之間的紅外輻射都能盡收“眼”底。而這個波段範圍內的輻射抵達地面時會被地球大氣層阻擋，對其進行地面觀測幾乎不可能。所以，SST能探測到宇宙中那些難以感知到的天體．例如一些黯淡的小型恆星。
主要性能參數
SST總長約4.45m，質量950kg，為了減小地球紅外輻射對其紅外探測的影響，採用了獨特的地球拖曳太陽軌道，即在日地連線之外繞太陽運行，並以每年約0.1個天文單位的速度遠離地球，在5年設計壽命末期，距離地球約0.6個天文單位。
SST的低溫主鏡口徑為85cm，製造材料為鈹。望遠鏡工作在波長為3~180μm的紅外波段。望遠鏡還有3台低溫致冷科學觀測儀器，分別為：紅外陣列相機（像素為256×256）、紅外光譜儀和多波段成像光度汁（由3個探測器陣列組成）。為避免望遠鏡本身發出的紅外線干擾，主鏡溫度致冷到5.5K。望遠鏡本體還裝有一個保護罩，以避免受到太陽和地球發出的紅外線干擾。
科學作用
斯皮策空間望遠鏡可以幫助我們研究太陽系之外的行星。這也是天文學家多年以來持之以恆的一個努力方向。行星的光芒會被恆星的光芒淹沒，所以在光波段很難發現它們：而在紅外波段，恆星和行星的光譜特徵具有明顯的區別，所以在紅外波段就可以相對容易地研究太陽系以外其他恆星周圍的行星。
另外，該望遠鏡還可以探索行星的形成過程。按照目前流行的理論，行星是在恆星周圍的塵埃盤中形成的。通過觀察不同演化階段的塵埃盤．就能推斷出行星形成的過程。因為塵埃的遮擋，這項工作在可見光波段很難完成。而紅外觀測就能穿透塵埃的阻擋，揭示裡面的奧秘。
此外，斯皮策空間望遠鏡還能幫助天文學家研究陌生的河外星系。在它升空之前，歐洲的“紅外天文衛星”發現了一些在紅外波段輻射很強而可見光輻射卻很弱的河外星系，這些星系大多都是正在合併或正在發生相互作用的星系。另外，還有一些星系具有一個能夠釋放巨大能量的星系核，叫做活動星系。目前人類對具有強烈紅外輻射的星系和活動星系的了解比較少，斯皮策空間望遠鏡可以大力開展對這些陌生星系的觀測和研究，以便更深人地了解它們。
科學成就
2009年5月15日 ，斯皮策空間望遠鏡耗盡了最後一滴用於製冷的液氦， 結束了為期五年的“低溫” 使命。 但即使在 耗盡了為保證所有探測器都達到高靈敏度的液氦之後，它也依然可以繼續探測短波長的紅外輻射（3.6和4.5μm）。
自2003年-2009年，SST取得了以下成就：
太陽系外行星天氣報告
“ 斯皮策” 的低溫任務中包含了令人激動的對太陽系外行星的探測。這些已知的太陽系外行星中有許多是被稱為“熱類木星”的大質量氣態行星，它們都在非常靠近恆星的軌道上公轉。在這其中有一顆被稱為HD189733b的行星，它正圍繞著一顆距離地球63光年的恆星轉動。這顆行星所發出的絕大部分光都在紅外波段，使得“斯皮策”可以探測它的溫度和組成。
探測銀河系
“斯皮策”的觀測大大推動了對銀河系的認識。現在對河外旋渦星系中富含氣體和塵埃的旋臂所拍攝的照片足可以裝滿好幾本相冊，但是對於我們自己身處的銀河系卻做不到。不過紅外天文學為我們提供了一個解決辦法。
SST拍攝的草帽星系紅外照片在可見光波段，很難在大距離上通過恆星計數來描繪銀河系的旋臂以及其他的主要結構。銀河系中絕大部分的恆星都位於一個平面（銀盤）中，但是絕大多數的塵埃也是如此。那些距離地球超過3000光年的恆星所發出的可見光因此就無法穿透由塵埃所組成的“幕牆”。而銀河系中心到我們的距離則達到了27000光年。幸運的是，絕大部分的紅外輻射都可以穿透塵埃，使得“斯皮策”可以一覽銀盤無遺。
尋找隱藏的黑洞
“斯皮策”能穿透星系中塵埃的能力為回答另一些問題提供了機會，那就是什麼樣的星系會擁有超大質量黑洞。目前已知的幾乎所有的超大質量黑洞都位於星系中央恆星高度聚集的核球之中。以銀河係為例，它有一個中央核球，在核球中則有一個4.5百萬個太陽質量的超大質量黑洞。與旋渦星系中心核球類似的橢圓星系也具有超大質量黑洞，且最大的可以大到幾十億個太陽質量。
天文學家發現，中央黑洞和核球似乎是一起長起來的。核球的質量越大，黑洞的質量也就越大。它們之間有一個顯著但卻時至今日未能被解釋的關係，那就是中央黑洞的質量大約是核球的0.2%。對於沒有核球的星系，它們似乎應該不會擁有中央黑洞，但是“斯皮策”對無核球星系的觀測卻否定了這一點。
探索宇宙深處
除了近距離的宇宙之外，“斯皮策”還向我們展現了早期第一代恆星和星系形成時宇宙深處的畫面。雖然現在我們還無法回溯到137年前宇宙大爆炸的創生時刻，但是“斯皮策”已經將我們所能看到的範圍向前推進了到宇宙歷史中一個關鍵的階段——再電離時期。
