Джеймс Уэбб Space Telescope (Жақып Уэбб Space Telescope): ұшыру күні, жабдықтар

әрбір қосымша сантиметрлік саңылау, әрбір қосымша екінші кезеңде байқау және әрбір қосымша атом атмосфераны бірге, қашықтан далалық зерттеу телескоп бастап, жақсы, терең және анығырақ сіз әлемді көресіз.

«Хаббл» 25 жыл

кеңістік - телескоп «Хаббл» 1990 жылы жұмыс істейтін бастағанда, ол астрономия жаңа дәуірін ашты. Бұдан былай, атмосфераға күресуге бұлттарды болды, немесе электромагниттік мерцания туралы алаңдатты. қажет екенін бәрі - оны тұрақтандыруға және фотонды жинау үшін нысанаға спутникті өрістету болып табылады. ғарыш телескоп 25 жылдан астам жарық әрбір толқын ұзындығы бойынша ғаламды қарастыру алғаш рет рұқсат бүкіл электромагниттік спектрін, жабуға бастады.

Бірақ, біздің білім өсті, және белгісіз түсінігімізді өсті. біз Әлемнің ішіне абайлау одан әрі, одан біз терең өткен қараңыз: Үлкен жарылыс, өйткені соңғы уақытта сомасын, соңғы жарық жылдамдығы бірлесе отырып, біз байқауға болады қандай шектеу береді. Сонымен қатар, кеңістігіне кеңейту созылу, бізге қарсы жұмыс істейді жарық толқынының ұзындығы , ол біздің көзімізге Әлемнің арқылы саяхат ретінде жұлдыздарының. Бізге ең терең береді Тіпті ғарыштық телескоп «Хаббл», біз соңды тапқасын Әлемнің ең әсерлі суреттер, осыған қатысты шектеледі.

«Хаббл» Кемшіліктері

«Хаббл» - таңғажайып телескоп, бірақ кейбір іргелі шектеулер бар:

• оның шектейді диаметрі Тек 2,4 м, қарар.
• рефлексивті жабын материалдар болғанымен, ол үнемі қызады тікелей күн сәулелерінің, ұшырайды. Бұл салдарынан жылу әсерлер, ол жеңіл астам 1,6 мкм толқын ұзындығын көруге мүмкін емес екенін білдіреді.
• ол телескоп 500 млн жылдан астам ешқандай асқан галактика көре аласыз, яғни, сезімтал болып табылатын шектеулі тесігі мен толқын ұзындығы комбинациясы.

Бұл галактикалар ғаламның оның қазіргі жасына ғана шамамен 4% -ды құрады кезде алыс болған, тамаша болып табылады. Бірақ біз жұлдыздар мен галактикалар дейін болған деп білемін.

көру үшін оны, телескоп жоғары сезімталдығы болуы тиіс. Бұл ұзақ толқын ұзындығы және «Хаббл» төмен температура көшу білдіреді. Сондықтан, және Джеймс Уэбб Space Telescope құрылды.

ғылым перспективалары

Джеймс Уэбб Space Telescope (JWST) осы шектеулерді еңсеруге арналған болып табылады: 6.5 м диаметрі телескоп «Хаббл» қарағанда 7 есе көп жарық жинайды бар. Ол бұрын-соңды болмаған жоғары сезімталдығымен орта инфрақызыл аймақты сақтауға 6 мкм ( «Хаббл» көретін толқын ұзындығы, қарағанда 4 есе артық) 600 нм ультра жоғары ажыратымдылығы спектроскопия мүмкіндігін ашады. JWST Плутон бетінің температурасына дейін салқындату пассивті пайдаланады және белсенді Бұлай істемеген бұрын ешқандай бірі ретінде ғылымды жасауға мүмкіндік береді 7 Қ Telescope Джеймс Webb ортасында инфрақызыл құрылғыларды дейін салқындату алады.

Ол болады:

• соңды қалыптасқан ерте галактикалар сақтауға;
• бейтарап газ зонд және бірінші жұлдызды reionization Әлемнің арқылы көрінетін;
• Үлкен жарылыстан кейін құрылған ең алғашқы жұлдыздар (халық III) спектроскопиялық талдау, жүзеге асырады;
• ерте ашу сияқты ғажайып тосын, алуға Сверхмассивные қара дыры Әлемнің және Квазар.

Деңгейдегі зерттеу JWST өткен бұл ұқсас емес, және, осылайша, телескоп НАСА-ның флагмандық миссиясы 2010-шы болып сайланды.

ғылыми Masterpiece

Техникалық тұрғыдан алғанда, жаңа Джеймс Уэбб телескоп өнер туындысы болып табылады. Жоба ұзақ жолынан өтті: бюджеттік толып, кестесі кідірістер және жобаның күшін жою қаупі болды. жаңа басшылығының араласуы өзгерді кейін. кенеттен сағаттар ретінде алынған жоба, қаражат бөлінді, қателер, авариялар мен проблемалар есепке, және командалық барлық шарттарымен, кестелер және бюджеттік шектеулер JWST орау бастады. іске қосу «Ariane 5» зымыран қазанда 2018 жылға жоспарланған. команда ол барлық жиналған және осы күннен дайын кез келген күтпеген жағдайға рұқсат беру үшін солға тоғыз ай бар, кестесін мынадай ғана емес.

Джеймс Уэбб Telescope негізгі төрт бөлімнен тұрады.

оптикалық блок

Бұл ең тиімді он сегіз алтын жалатылған бастауыш айнаны сегменттерге табылатын, айналар барлық кіреді. Олар алыс жарық жұлдыздарының жинау және талдау үшін оның құралдарын шоғырландыру үшін пайдаланылатын болады. Барлық осы айналар, қазір дайын және кемелді кесте бойынша оң жасады. құрастыру соңында олар L2 Лагранж нүктесіне Жерден 1 миллионнан астам шақырым қашықтықта жүгіру болады ықшам дизайн бүктелген, содан кейін автоматты түрде көптеген жылдар бойы шығыс жарық жинайды қуысты құрылымын, қалыптастыру қосу болады. Ол шын мәнінде әдемі нәрсе және көптеген мамандар титан күш табысты нәтижесі ғой.

жақын инфрақызыл Багаж

«Webb» 100% дайын төрт ғылыми құралдарымен жабдықталған. Негізгі камера көрінетін жарық терең апельсин инфрақызыл облысы, IR ауқымы жақын телескоп камера болып табылады. Ол ерте жұлдыздарының, қалыптасу процесінде әлі ең жас Галактикалардың, Құс жолы мен жақын галактикалардың жас жұлдыздарының Кюйпера белдеуін жаңа объектілерді жүздеген бұрын-соңды болмаған суретті қамтамасыз етеді. Ол басқа да жұлдыздар планетаның айналасында тікелей визуализация үшін оңтайландырылған. Бұл ең байқаушылар пайдаланылатын негізгі камера, болады.

Инфрақызыл спектрограф жанында

Бұл құрал жеке толқын ұзындығында жарық ажыратады, бірақ сол уақытта 100-ден астам жеке объектілері үшін осы істеу мүмкіндігі болып табылады ғана емес,! Бұл құрылғы 3 түрлі режимдері спектроскопия жұмыс істей алады әмбебап спектрограф «Уэбб» болып табылады. Ол салынды Еуропалық ғарыш агенттігінің, бірақ детекторлар және ғарыштық ұшырылымның орталығының ұсынған көп клапан батарея, оның ішінде көптеген компоненттері. Годдард (НАСА). Бұл құрылғы сынақтан және орнату үшін дайын болды.

Mid-инфрақызыл құралы

кең жолақты визуализация үшін пайдаланылатын құрылғы, яғни ол барлық құралдар «Уэбб» ең әсерлі бейнеленген арқылы алуға болады. Көріністің ғылыми тұрғыдан алғанда, ол, Starlight қызады бұрын-соңды болмаған дәлдігі Kuiper белдеуін объектілер мен шаң өлшеу және визуализация жас жұлдыздарының айналасында protoplanetary дискілер өлшеу ең пайдалы болар еді. Ол криогенді осы 100 есе нәтижелерін жақсартады, Спитцер ғарыштық телескоп салыстырғанда, 7 К дейін салқындатылған ғана құралы болып табылады.

Ықшам спектрограф ҒЗЖ (NIRISS)

құрылғы шығаратын болады:

• жақын инфрақызыл толқын ұзындығы облысында (1,0 - 2,5 мкм) кең-спектроскопия;
• көрінетін және инфрақызыл диапазонында (0,6 - 3,0 мкм) қаласында Grism спектроскопия бір нысан;
• 3.8 Толқындардың ұзындығы маскировка апертураның интерферометрия - 4,8 мкм (күтілетін бірінші жұлдыздар мен галактикалар);
• көрінісі бүкіл саласындағы кең ауқымды зерттеу.

Бұл құрал Канада ғарыш агенттігі құрылды. криогенді тестілеу өткеннен кейін ол, сондай-ақ телескоп жабдықтар ұясына біріктіруге дайын болады.

күн маңдайшалар

Ғарыш телескоптар олар әлі тағайындалды жоқ. кез келген іске қосу ең қорқынышты аспектілері бірі мүлдем жаңа материал пайдалану болып табылады. Оның орнына бір реттік шығыс хладагент пайдаланып белсенді бүкіл ғарыш кемесі салқындату, Джеймс Уэбб телескоп мүлдем жаңа технологиясын пайдаланады - 5-қабатты күн қалқан телескоп күн сәуле көрсету үшін жайылған болуы. титан өзектердің бес 25-футтық парақтары телескоп кейін өрістету қосылған және орнатылған. қорғау 2008 және 2009 жылы тексерілген. зертханалық сынақтар қатысатын толық ауқымды модельдер, олар жер бетінде осында істеуге тура келді, барлық жүзеге асырылады. Бұл әдемі инновациялық болып табылады.

Сонымен қатар, ол сондай-ақ керемет ұғым болып табылады: жай Күннің жарық түскен бұғаттау және көлеңкеде телескоп салып, барлық жылу телескоп бағдар бағытына қарсы сәулелену етіп, оны жасауға емес. вакуумдық кеңістікте бес қабаттарының әрбір бетінің температурасы сәл жылырақ болуы сырттан қашықтық ретінде суық болады - шамамен 350-360 Қ соңғы қабаты температурасы түнде бетіне қарағанда суық болып табылатын, 37-40 К тастай тиіс Плутон.

Сонымен қатар, маңызды сақтық шараларын терең кеңістік қолайсыз қоршаған ортаға, оны қорғау үшін қабылданған. мұнда мүдделі болуы заттардың бірі кішкентай малтатас малтатас мөлшері, құм, шаң және одан да аз планетааралық кеңістікке арқылы ондаған жылдамдықпен немесе тіпті жүздеген км / сағ мың ұшатын болып табылады. ғарыш кемесі, ғарыш костюмдер, айналар, телескоп, әлдеқайда: Бұл micrometeorites олар тап барлық қабілетті prodelyvat кішкентай, микроскопиялық тесіктер бар. айна ғана майысқан немесе тесіктері бар болса, сәл қолжетімді «жақсы жарық» мөлшерін азайту, күн батареяларын бүкіл қабаты пайдасыз жасайды, ол шетінен шетіне жыртық болады. Осы құбылыспен күресу үшін тамаша идея пайдаланылды.

Барлық күн қалқан етіп бөлімдерге бөлінеді болатын бір, екі немесе осы үш тіпті шағын алшақтық бар болса, қабаты автомобиль шыныда сынған ретінде, одан әрі жыртып емес. Бөлу, ол тозуын болдырмау үшін маңызды болып табылады, тұтастай бүкіл құрылымын сақтайды.

Ғарыш аппараттары: құрастыру және басқару жүйесі

Ол барлық ғарыш телескоп және ғылыми миссияларға бар сияқты, қарапайым құрамдас бөлігі болып табылады. JWST бірегей, сонымен қатар толық дайын болып табылады. телескоп құрастыруды және оны тексеру, толық қалқан - қалды бәрі жобалық компания Northrop Grumman, бас мердігері болып табылады. Құрылғы 2 жылда бастау үшін дайын болады.

ашу 10 жыл

бәрі жақсы болса, адамзат үлкен ғылыми жаңалықтардың қаупінде тұр. әлі ерте жұлдыздар мен галактикалардың шолу тосқауыл бейтарап газды вуаль, инфрақызыл мүмкіндіктерін «Уэбб» және оның үлкен жарқылын шешілген. Бұл бұрын-соңды салынған 0,6 28 микронға дейін үлкен толқын ұзындығы диапазонында (адам көз 0,7 микронға дейін 0,4 көреді) ірі, ең сезімтал телескоп болады. Бұл бақылаулар он қамтамасыз ету жоспарланып отыр.

НАСА айтуынша, «термині Уэбб» миссиясы 5,5 жылдан 10 жылға дейін болады. Ол орбитаға қолдау үшін қажетті отын мөлшерінде, және кеңістік қатал ортада электроника өмірі мен жабдықтарды шектеледі. Джеймс Уэбб бүкіл 10-жылдық мерзімге отын қорын асырады, және 6 айдан кейін іске қосу болады орбиталық телескоп ғылыми жұмыстың 5 жыл кепілдік ұшу, қамтамасыз ету үшін сынақтан өтеді.

Қандай дұрыс баруға мүмкін?

Негізгі шектеуші фактор бортында отын сомасы болып табылады. ол аяқталған кезде, спутниктік Жерге өте жақын бір ретсіз орбитада ретінде келіп, алыс Лагранж нүктесі L2 шындық жолынан ауытқып болады.

Бұл кома, орын және басқа да жағымсыз мүмкін:

• Жиналған жарық мөлшерін әсер етуі және бейне артефактілерін құруға тозуын, бірақ телескоп одан әрі жұмыс істеуін зақымдауы емес, айналар;
• ғарыш аппараттарын температурасын көтеріп, және өте жақын инфрақызыл облысы (2-3 мкм) ұсталған толқын ұзындығы ауқымын тарылтады болады бөлігінде немесе жалпы күн экранның, келмеген;
• апаты пайдалану үшін бұл жарамсыз етеді, бірақ басқа құралдар (0,6 6 мкм) әсер етпейді жүйесі құралы ортасында IR ауқымын, салқындату.

қалаған орбитаға ұшыру және айдау - Джеймс Уэбб телескоп, күтіп ең қиын сынақ. Ол осы жағдайлар сыналған және сәтті өтті табылады.

Ғылымдағы революция

Джеймс Уэбб телескоп қалыпты режимде жұмыс істейтін болады, онда отын 2018 жылғы 2028 дейін оның жұмыс қамтамасыз ету үшін жеткілікті болып табылады. Сонымен қатар, әлеуетті басқа онжылдықта телескопты өмірін ұзартуға мүмкіндік беретін, май құю үшін бар. «Хаббл» 25 жыл бойы жұмыс істеп, сол сияқты JWST революциялық ғылым буынын қамтамасыз еді. Қазан 2018 жылы зымыран «Ариан 5» ауыр жұмыс 10 жылдан астам кейін өзінде жемісін бастау атқарылды, ол, астрономия болашағын айналып өтеді. Болашақ ғарыш телескоптар дерлік келді.