Ursprungligen planerad för ett primärt uppdrag på minst 2,5 år, NASA:s Spitzer Space Telescope har gått långt utöver sin förväntade livslängd - och är fortfarande stark efter 15 år.

Lanserades i en solomloppsbana den 25 augusti, 2003, Spitzer var finalen av NASA:s fyra stora observatorier för att nå rymden. Rymdteleskopet har belyst några av de äldsta galaxerna i universum, avslöjade en ny ring runt Saturnus, och kikade genom dammhöljen för att studera nyfödda stjärnor och svarta hål. Spitzer hjälpte till med upptäckten av planeter bortom vårt solsystem, inklusive upptäckten av sju planeter i jordstorlek som kretsar kring stjärnan TRAPPIST-1, bland andra prestationer.

"Under sina 15 år av verksamhet, Spitzer har öppnat våra ögon för nya sätt att se universum, sa Paul Hertz, direktör för Astrophysics Division vid NASA:s högkvarter i Washington. "Spitzers upptäckter sträcker sig från vår egen planetariska bakgård, till planeter runt andra stjärnor, till universums avlägsna delar. Och genom att arbeta i samarbete med NASA:s andra stora observatorier, Spitzer har hjälpt forskare att få en mer komplett bild av många kosmiska fenomen."

En blick in i det förflutna

Spitzer upptäcker infrarött ljus - oftast värmestrålning som avges av varma föremål. På jorden, infrarött ljus används i en mängd olika applikationer, inklusive mörkerseende instrument.

Med sin infraröda syn och höga känslighet, Spitzer har bidragit till studiet av några av de mest avlägsna galaxerna i det kända universum. Ljuset från några av dessa galaxer färdades i 13,4 miljarder år för att nå jorden. Som ett resultat, forskare ser dessa galaxer som de var mindre än 400 miljoner år efter universums födelse.

Bland denna population av forntida galaxer var en överraskning för forskare:"big baby" galaxer som var mycket större och mer mogna än forskarna trodde att tidigt bildade galaxer kunde vara. Stor, moderna galaxer tros ha bildats genom en gradvis sammanslagning av mindre galaxer. Men "big baby"-galaxerna visade att enorma samlingar av stjärnor samlades mycket tidigt i universums historia.

Studier av dessa mycket avlägsna galaxer förlitade sig på data från både Spitzer och rymdteleskopet Hubble, ytterligare ett av NASA:s stora observatorier. Vart och ett av de fyra stora observatorierna samlar in ljus i olika våglängdsintervall. Genom att kombinera sina observationer av olika objekt och regioner, forskare kan få en mer komplett bild av universum.

"The Great Observatories-programmet var verkligen ett lysande koncept, sa Michael Werner, Spitzer-projektforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "Idén att få multispektrala bilder eller data om astrofysiska fenomen är mycket övertygande, eftersom de flesta himmelska kroppar producerar strålning över hela spektrumet. En genomsnittlig galax som vår egen Vintergatan, till exempel, strålar lika mycket infrarött ljus som synligt våglängdsljus. Varje del av spektrumet ger ny information."

Nya världar

På senare år har Forskare har använt Spitzer för att studera exoplaneter, eller planeter som kretsar runt andra stjärnor än vår sol, även om detta inte var något som teleskopets designers förutsåg.

Med Spitzers hjälp, Forskare har studerat planeter med ytor så heta som stjärnor, andra trodde att de var frusna fast, och många däremellan. Spitzer har studerat några av de närmast kända exoplaneterna till jorden, och några av de mest avlägsna exoplaneter som någonsin upptäckts.

Spitzer spelade också en nyckelroll i en av de mest betydande exoplanetupptäckten i historien:upptäckten av sju, planeter i ungefär jordens storlek som kretsar kring en enda stjärna. Planetsystemet TRAPPIST-1 liknade inte något främmande solsystem som någonsin upptäckts, med tre av dess sju planeter belägna i "den beboeliga zonen, " där temperaturen kan vara rätt för flytande vatten att existera på planeternas ytor. Deras upptäckt var ett lockande steg i sökandet efter liv någon annanstans i universum.

"Studien av extrasolära planeter var fortfarande i sin linda när Spitzer lanserade, men på senare år, ofta används mer än hälften av Spitzers observationstid för studier av exoplaneter eller sökningar efter exoplaneter, sa Lisa Storrie-Lombardi, Spitzers projektledare på JPL. "Spitzer är väldigt bra på att karakterisera exoplaneter, även om den inte var designad för att göra det."

Några andra stora upptäckter som gjorts med hjälp av rymdteleskopet Spitzer inkluderar:

— Den största kända ringen runt Saturnus, en pigg, fin struktur med 300 gånger Saturnus diameter.

— Första exoplanetväderkarta över temperaturvariationer över ytan på en gasexoplanet. Resultaten tydde på närvaron av hårda vindar.

— Asteroid och planetariska smashups. Spitzer har hittat bevis för flera stenkollisioner i andra solsystem, inklusive en tänkt att involvera två stora asteroider.

— Recept på "kometsoppa." Spitzer observerade efterdyningarna av kollisionen mellan NASA:s rymdfarkost Deep Impact och kometen Tempel 1, att finna att kometmaterial i vårt eget solsystem liknar det kring närliggande stjärnor.

— Nyfödda stjärnors dolda hålor. Spitzers infraröda bilder har gett oöverträffade vyer in i de dolda vaggorna där unga stjärnor växer upp, revolutionerar vår förståelse av stjärnfödsel.

— Buckyballs i rymden. Buckyballs är fotbollsformade kolmolekyler som upptäckts i laboratorieforskning med flera tekniska tillämpningar på jorden.

— Massiva galaxhopar. Spitzer har identifierat många fler avlägsna galaxhopar än vad som tidigare var känt.

— En av de mest omfattande kartorna över Vintergatans galax som någonsin sammanställts, inklusive den mest exakta kartan över den stora stapeln av stjärnor i galaxens centrum, skapad med Spitzer-data från Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire-projektet, eller GLIMPSE.

En förlängd resa

Spitzer har loggat över 106, 000 timmars observationstid. Tusentals forskare runt om i världen har använt Spitzer-data i sina studier, och Spitzer-data citeras i mer än 8, 000 publicerade tidningar.

Spitzers primära uppdrag varade i 5,5 år, under vilken tid rymdfarkosten opererade i en "kall fas, " med tillförsel av flytande helium kyler tre instrument ombord till strax över absolut noll. Kylsystemet reducerade överskottsvärme från själva instrumenten som kunde kontaminera deras observationer. Detta gav Spitzer mycket hög känslighet för "kalla" föremål.

I juli 2009 efter att Spitzers heliumförråd tog slut, rymdfarkosten gick in i en så kallad "varm fas". Spitzers huvudinstrument, kallas Infrared Array Camera (IRAC), har fyra kameror, varav två fortsätter att arbeta i den varma fasen med samma känslighet som de upprätthöll under den kalla fasen.

Spitzer kretsar runt solen i en släpande omloppsbana (vilket betyder att den bokstavligen följer efter jorden när planeten kretsar runt solen) och har fortsatt att falla längre och längre bakom jorden under sin livstid. Detta utgör nu en utmaning för rymdfarkosten, för medan den laddar ner data till jorden, dess solpaneler är inte direkt vända mot solen. Som ett resultat, Spitzer måste använda batteri under datanedladdningar. Batterierna laddas sedan upp mellan nedladdningarna.

"Spitzer är längre bort från jorden än vi någonsin trodde att det skulle vara medan vi fortfarande är i drift, sa Sean Carey, chef för Spitzer Science Center på Caltech i Pasadena, Kalifornien. "Detta har inneburit några verkliga utmaningar för ingenjörsteamet, och de har varit extremt kreativa och fyndiga för att hålla Spitzer i drift långt utöver dess förväntade livslängd."

2016, Spitzer gick in i ett utökat uppdrag kallat "Spitzer Beyond". Rymdfarkosten är för närvarande planerad att fortsätta i drift till november 2019, mer än 10 år efter att ha gått in i sin varma fas.