• Wyjaśnienie zjawisk związanych z powstawaniem galaktyk i formowania gwiazd we Wszechświecie
• Odkrycie obiektów kosmicznych niezauważalnych przez inne teleskopy
• Badanie obłoków pyłowo-gazowych, w których mogą formować się nowe gwiazdy lub nawet układy planetarne
• Badanie materii komet zawierającej cząsteczki organiczne
• magnetosfera: struktura i dynamika
• Poznanie procesów towarzyszących powstaniu pierwszych galaktyk i ich ewolucji do czasów obecnych

Krótko o projekcie

Projekt satelitarny HERSCHEL (poprzednio znany pod nazwą FIRST) jest jednym z najważniejszych projektów badawczych realizowanym przez ESA. Uważany jest za tzw. czwarty kamień węgielny (4th cornerstone mission) w europejskim programie badań kosmicznych "Horizon 2000". Nazwa projektu pochodzi od nazwiska genialnego astronoma brytyjskiego Williama Herschela (1738-1822).
Astronomia w zakresie fal podczerwonych jest dziedziną stosunkowo młodą, ale bardzo owocną. W ostatnich latach naukowcy odkryli istnienie tysięcy nowych galaktyk oraz wykryli w nich obecność pary wodnej. Obecnie wiadomo, że jest jeszcze dużo zjawisk czekających na wyjaśnienie. Za pomocą teleskopów kosmicznych takich jak Herschel, można m.in. poznawać dalekie układy planetarne oraz wyjaśniać procesy powstawania nowych galaktyk we wczesnym czasie istnienia Wszechświata.

Start w 2009 roku

W celu obniżenia kosztów, w maju 1998 roku ESA podjęła decyzję o połączeniu projektu HERSCHEL ze średniej wielkości projektem PLANCK. Drugi projekt jest poświęcony badaniu anizotropii w mikrofalowym promieniowaniu tła. Oba satelity zostały wyniesione w przestrzeń kosmiczną 14 maja 2009 za pomocą jednej rakiety nośnej Ariane-5, a następnie rozdzielone. Odtąd obydwie misje pracują niezależnie, prowadząc badania z dwóch różnych orbit. Rakieta Ariane-5 wyniosła łącznie ponad 4,5 ton aparatury i wyposażenia naukowego (3000 kg dla Herschela i 1500 kg dla Plancka).

Docelowym miejscem pracy obserwatorium HERSCHEL jest tzw.drugi punkt Lagrange'a (L2) układu Słońce - Ziemia. Miejsce to znajduje się 1,5 miliona km od Ziemi i zostało osiągnięte po 6 miesiącach lotu. Wyniesienie satelity na tak wielką odległość podyktowane było koniecznością uzyskania możliwie najniższej temperatury otoczenia. Zaletą tego położenia jest również zmniejszenie oddziaływania silnego promieniowania podczerwonego, którego źródłem może być Ziemia wraz z Księżycem. W przyszłości planowane jest umieszczenie w tym rejonie jeszcze innych teleskopów. Praca aparatury naukowej satelity HERSCHEL planowana jest na minimum 3 lata.

Makieta obserwatorium kosmicznego Herschel

Aparatura naukowa

Na pokładzie satelity HERSCHEL znajduje sie teleskop promieniowania podczerwonego oraz trzy przyrządy naukowe:

• spektrometr HIFI wysokiej rozdzielczości,
• kamera promieniowania podczerwonego i spektrometr PACS,
• spektrofotometr SPIRE.

Teleskop wykorzystuje układ optyczny Ritchey-Chrétiena ze zwierciadłem o średnicy 3.5 metra. Jest to największy teleskop, jaki do tej pory opracowano dla przyrządu kosmicznego. Instrumenty naukowe zapewniąją analizę promieniowania w zakresach długości fal od 60 do 670 mikrometrów. Muszą one pracować w temperaturze poniżej -271°C, czyli blisko zera absolutnego. Chłodzenie zapewnia kriostat wypełniony ciekłym helem.