Euclid, ett spännande nytt uppdrag att kartlägga geometri, distribution och utveckling av mörk energi och mörk materia har precis antagits formellt av ESA som en del av deras Cosmic Vision 2015-2025-program. Uppkallad efter Euklid av Alexandria, "Geometriens fader", och kommer att mäta exakt universums accelererade expansion och samla en av de största samarbeten mellan astronomer, ingenjörer och forskare i ett försök att svara på en av de viktigaste frågorna inom kosmologi : varför accelererar universums expansion, istället för att sakta ner på grund av dragkraftsattraktionen i allt det som innehåller?
2007 producerade Hubble Space Telescope en 3D-karta över mörk materia som täckte drygt 2 kvadratgrader himmel, medan Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) i mars i år mätte det exakta avståndet till drygt en fjärdedel av en miljon galaxer. Arbetar i de synliga och nära infraröda våglängderna, Euclid kommer att mäta exakt cirka två miljarder galaxer och galaxkluster i tre dimensioner i en bred extragalaktisk undersökning som täcker 15 000 kvadratgrader (över en tredjedel av himlen) plus en djup undersökning ut till rödförskjutningar av ~ 2, som täcker ett område på 40 kvadratgrader, kommer de producerade 3-D galaxkartorna att spåra mörk energis inflytande under 10 miljarder år av kosmisk historia, och täcker perioden då mörk energi påskyndade universums expansion.
Uppdraget valdes ut i oktober förra året, men nu när det formellt har antagits av ESA kommer anbudsinfordringar att släppas, med Astrium och Thales Alenia Space, Europas två huvudsakliga rymdföretag som förväntas bjuda in. I hopp om att lansera 2020 kommer Euclid att involvera bidrag från 11 europeiska rymdbyråer och NASA medan nästan 1 000 forskare från 100 institut bildar Euclid Consortium som bygger instrumenten och deltar i den vetenskapliga skörden av uppdraget. Det förväntas kosta cirka 800 miljoner euro ($ 1 000 miljoner £ 640 miljoner) för att bygga, utrusta, lansera och driva under sin nominella 6-åriga uppdragslivslängd, där den kommer att kretsa runt den andra Sun-Earth Lagrange-punkten (L2 på bilden nedan). har en vikt på cirka 2100 kg och mäter cirka 4,5 meter hög med 3,1 meter. Det kommer att ha ett 1,2 m Korsch-teleskop, en nära infraröd kamera / spektrometer och en av de största optiska digitalkameror som någonsin har flögit i rymden.
Mörk materia representerar 20% av universum och mörk energi 76%. Euclid kommer att använda två tekniker för att kartlägga den mörka materien och mäta mörk energi. Svag gravitationslinsning mäter förvrängningar av ljus från avlägsna galaxer på grund av massan av mörkt material, detta kräver extremt hög bildkvalitet för att undertrycka eller kalibrera ut bildförvrängningar för att mäta de verkliga snedvridningarna. Euclids kamera kommer att producera bilder som är 100 gånger större än de som produceras av Hubble, vilket minimerar behovet av att sy ihop bilder. Baryoniska akustiska svängningar, vinglande mönster, intryckta i kluster av galaxer, kommer att ge en standard linjal för att mäta mörk energi och expansionen i universum. Detta involverar bestämningen av galaxernas rödförskjutning till bättre än 0,1%. Man hoppas också att senare i uppdraget kan supernovor användas som markörer för att mäta universums expansionshastighet.
Läs mer om Euclid och andra Cosmic Vision-uppdrag på ESA Science
Huvudbildtexter: Artist's-expression-of-Euclid-Credit-ESA-C.-Carreau
Andra bildtexten: Sun Earth Lagrange Points Kredit: Xander89 via Wikimedia Commons
