James Webb Uzay Teleskopu (James Webb Uzay Teleskopu): lansman tarihi, ekipman

saha araştırması Teleskoptan her ilave santimetre diyafram, her ilave ikinci gözlem süresi ve ilave her atom atmosferik, uzaktan kumanda ile, daha iyi, daha derin ve daha net evreni göreceksiniz.

"Hubble" 25 yıllık

teleskop "Hubble" 1990 yılında faaliyete geçen zaman, astronomi yeni bir çığır açtı - alanı. Artık atmosfer, bulutlar başa veya elektromanyetik titrek hakkında endişe vardı. Bütün bunlar tabi - Sabitlememizi ve fotonları toplamak için hedefe uyduyu dağıtmaktır. Uzay teleskopların 25 yılı aşkın ışığın her dalga boyunda evreni dikkate ilk kez izin tüm elektromanyetik spektrumu kapsar başladı.

Ama bilgimiz arttı ve bilinmeyen anlayışımızı artmıştır olarak. Biz evrene bakmak başka, daha derin mazi: ışığın sonlu hızıyla bağlantılı olarak, Büyük Patlama'dan bu yana zaman sınırlı miktarda gözlemlemek ne bir sınır sağlar. Dahası, uzayın genişlemesi kendisi germe, aleyhimize çalışıyor ışığın dalga boyunu o bizim gözlere evrende hareket ederken yıldızlı. bize hiç fark ettik evrenin en muhteşem görüntüleri, en derin verir Hatta uzay teleskobu "Hubble", bu bakımdan sınırlıdır.

"Hubble" Dezavantajları

"Hubble" - inanılmaz teleskop, ancak bazı temel sınırlamaları vardır:

• Bunu sınırlar çapı sadece 2.4 m, çözünürlük.
• yansıtıcı kaplama malzemelerinin rağmen, sürekli ısıtılan doğrudan güneş ışığına maruz kalmaktadır. Bu durum, termal etkilere, o ışık fazla 1.6 mikron dalga boyuna izlemek anlamına gelir.
• o teleskop daha eski 500 milyon yıl hiçbir gökadaya görebilirsiniz anlamına hassastır sınırlı diyafram ve dalga boyu kombinasyonu.

Bu galaksiler evren şimdiki yaşının sadece yaklaşık% 4 iken kadar var, mükemmeldir. Ama biz yıldız ve galaksiler önce var olduğunu biliyoruz.

görmek için onu, teleskop daha yüksek bir duyarlılığa sahip olmalıdır. Bu daha uzun dalga boylarına ve "Hubble" daha düşük sıcaklıklara geçiş anlamına gelir. İşte bu yüzden, ve James Webb Uzay Teleskobu yarattı.

Bilim için Beklentiler

James Webb Uzay Teleskopu (JWST) bu sınırlamaları aşmak için tasarlanmıştır geçerli: 6.5 m çapında teleskop "Hubble" 7 kat daha fazla ışık toplar ile. 600 nm arasında her zamankinden daha yüksek bir hassasiyet ile orta kızıl ötesi bölgesini gözlemlemek için ( "Hubble'ı" görmek mümkün dalga boyu, 4 kat daha büyük) 6 mikron ultra-yüksek-çözünürlüklü spektroskopisi ihtimalini açmaktadır. JWST Plüton'un bir yüzey sıcaklığına pasif soğutma kullanır ve aktif bundan önce hiç kimse yapmadı gibi mümkün bilim yapmak yapacak 7 K. Teleskop James Webb ortasından kızılötesi cihazları soğutmak edebiliyor.

O dinleyecek:

• Hiç oluşmuş en erken galaksileri gözlemlemek;
• nötr gaz sistemi ve ilk yıldız Yeniden iyonlama evrenin görülebilir;
• Büyük Patlamadan sonra oluşan ilk yıldızlı (nüfus III) spektroskopik analizi yürütmek;
• En erken keşfi gibi, şaşırtıcı sürprizler olsun süper kütleli kara deliklerin evrende ve kuasarların.

Seviye araştırma JWST geçmişte benzer değildir ve bu nedenle teleskop NASA'nın amiral gemisi misyon 2010'larda olarak seçildi.

bilimsel başyapıt

Teknik açıdan, yeni James Webb teleskobu gerçek bir sanat eseri. Proje uzun bir yol geçti: bütçe aşımı, program gecikmeler ve projenin iptali riski vardı. Yeni liderlik müdahalesi sonrasında değişti. aniden saatler olarak kazanılan proje, fon, tahsis hatalar, başarısızlıklar ve sorunların sorumluydu ve ekibi tüm terimler, programları ve bütçe kısıtları içinde JWST ambalaj başladı bulundu. fırlatma roket "Ariane 5" Ekim 2018 yapılacak. Takım, programı izler sadece dokuz ay bütün toplanmış ve bu tarih için hazır olan herhangi bir beklenmedik durum için izin vermek için sol vardır.

James Webb Teleskopu dört ana bölümden oluşmaktadır.

optik ünite

En etkili on sekiz yaldızlı birincil ayna segmentli olan ayna, tümünü içerir. Bunlar uzak yıldız ışığını toplamak ve analiz için kendi araçlarını odaklanmak kullanılacaktır. Bütün bu aynalar tam vaktinde yapılan artık hazır ve mükemmeldir. onlar kompakt tasarıma katlanmış olacak toplanması sonunda L2 Lagrange noktasına Dünya'dan 1 milyondan fazla kilometre uzaklıkta çalışan ve daha sonra otomatik olarak yıllardır Giden ışığı toplayacak bir petek yapısını oluşturmak üzere çevirmek olabilir. Gerçekten güzel bir şey ve çok sayıda uzman titanik çabalarının başarılı bir sonuç bu.

yakın kızılötesi Bagajlar

"Webb" % 100 hazır dört bilimsel aletlerle donatılmıştır. Ana kamera koyu turuncu-kızılötesi bölgeye görünür ışık, kızılötesi aralığında yakın teleskop bir kameradır. En erken yıldızlı görülmemiş bir resmini sağlayacak oluşum süreci devam ettiği için en genç galaksiler, Samanyolu ve yakın galaksilerin genç yıldız, Kuiper kuşağında yeni nesnelerin yüzlerce. Diğer yıldızların etrafındaki gezegenlerin doğrudan görüntüleme için optimize edilmiştir. Bu en gözlemciler tarafından kullanılan ana kamera olacak.

Kızılötesi Tayfçekeri'nin civarında

Bu araç sadece bireysel dalga boyları içine ışık ayırır, ama aynı zamanda 100'den fazla bireysel nesneler için bunu yapabiliyor! Bu cihaz 3 farklı rejimler spektroskopi çalışabilir evrensel bir spektrograf "Webb" dir. Bu tarafından yaptırılmıştır Avrupa Uzay Ajansı, ama Uzay Uçuş Merkezi tarafından sağlanan dedektörleri ve multi-valf batarya dahil olmak üzere birçok bileşenleri. Goddard (NASA). Bu cihaz test edilmiş ve montaja hazır değil.

Orta kızılötesi gösterge

Cihaz yani tüm enstrümanlar "Webb" ile en etkileyici görüntüsü yoluyla elde edilecektir, genişbant görüntüleme için kullanılacak. görüş bilimsel açıdan bakıldığında, yıldız ışığında ısıtılan görülmemiş doğruluk Kuiper Kuşağı nesneler ve tozla etrafında genç yıldız, ölçüm ve görselleştirme ata-gezegen diskleri ölçmek açısından en faydalı olacaktır. O bir kriyojenik ile sadece bir araçtır Spitzer Uzay Teleskobu ile karşılaştırıldığında, bu 100 kez sonuç geliştirmek 7 K. soğutulmuş olduğunu.

Aralıksız spektrograf NIR (NIRISS)

Cihaz üretecek:

• Yakın enfraruj dalga boyu bölgesinde geniş Spektroskopisi (1,0-2,5 mikron);
• görünür ve kızıl ötesi dalga boyunda Grism spektroskopisi bir amacı (0,6-3,0 mikron);
• 3.8 dalga boylarında maskeleme-açıklıklı interferometri - (ilk yıldızları ve gökadaları beklenen) 4.8 mikron;
• görünümünün tüm alanının geniş menzilli araştırması.

Bu araç Kanada Uzay Ajansı tarafından yaratıldı. kriyojenik test geçtikten sonra o da teleskobun ekipman bölmesine entegre istekli olacaktır.

güneşlikli

Uzay teleskopların henüz tayin değil. herhangi bir başlatma en korkutucu yönlerinden biri, tamamen yeni bir malzeme kullanmaktır. Bunun yerine aktif atılabilir sarf soğutucu kullanan tüm uzay aracı soğutma James Webb teleskobu tamamen yeni bir teknoloji kullanır - 5 katmanlı güneş kalkanı teleskop güneş radyasyonu yansıtacak şekilde konuşlandırılacak. titanyum çubuklarının beş 25-ayak yaprak teleskop yerleştirilmesinden sonra bağlanır ve yüklenir. Koruma 2008 ve 2009 yıllarında test edilmiştir. Tam ölçekli modeller, laboratuvar testleri katılan, onlar Dünya'da yapmam gereken gerçekleştirdi. Bu güzel bir yeniliktir.

Buna ek olarak, aynı zamanda inanılmaz bir kavramdır: basitçe güneşten gelen ışığı bloke eder ve gölgede bir teleskop koymak ve tüm ısı teleskobun yönüne ters yönde yayılan böylece bunu yapmak için değil. Dışarıdan mesafe yüzeyi sıcaklığından biraz daha sıcak olması gibi bir vakum alan beş tabakanın her biri soğuk olur - yaklaşık 350-360 K son kat sıcaklık gece yüzeyinden daha soğuk olan 37-40 K, damla olmalıdır Plüton.

Buna ek olarak, önemli önlemler derin uzayın olumsuz ortamdan korumak için alınan. Burada söz konusu olan şeylerden biri onlarca veya km / saat hatta yüz binlerce hızla uçan gezegenlerarası uzayda daha az küçük çakıl taşları çakıl boyutu, kum, toz ve vardır. Uzay aracı, uzay kıyafetleri, aynalar, teleskoplar ve çok daha fazlası: Bu micrometeorites mümkün prodelyvat minik, mikroskobik karşılaştıkları her şeyi deliklerdir. Ayna sadece ezik veya deliklere sahip olacaksa, hafif olarak tüm katman gereksiz hale getirecek uygun "iyi ışık" miktarını, güneş paneli kenardan kenara yırtılabilen, azaltır. parlak bir fikir kullanıldı bu fenomeni mücadele etmek.

Katman ayrıca gözyaşı olmayacak bir, iki veya bunlardan hatta üçünde küçük bir boşluk varsa, böylece tüm güneş kalkanı arabanın ön camına bir kırık olarak, bölümlere ayrılmıştır. bütünün tüm yapıyı tutacak Bölümleme, bozulmayı önlemek için önemlidir.

Uzay gemisi: montaj ve kontrol sistemi

tüm uzay teleskopları ve bilimsel görevlerde olduğu gibi, sıradan bir bileşenidir. JWST benzersiz değil, aynı zamanda tam olarak hazırlanmış. kalmamasını Tüm proje şirketi Northrop Grumman, genel yüklenici olduğu - komple kalkan, teleskop monte ve bunu kontrol. Cihaz 2 yıl içinde başlamak için hazır olacaktır.

keşif 10 yıl

Her şey iyi giderse, insanlık büyük bir bilimsel keşiflerin eşiğinde. Hala en erken yıldızların ve galaksilerin bakış gölgelenir nötr gazın peçe, "Webb" ve onun muazzam parlaklık kızılötesi yetenekleri çözülür. Bu yapılmış 0,6 ila 28 mikron (insan gözü 0.4 ila 0.7 mikron görür) den büyük dalga boyu aralığı ile en büyük, en hassas teleskop olacak. Gözlemlerin bir on yıl sağlaması bekleniyor.

NASA'ya göre, dönem "Webb" misyon 5,5 ila 10 yıl arasında olacak. Bu mekanın sert ortamda yörüngeye korumak için gerekli yakıtın miktarı ve elektronik hayatı ve teçhizat ile sınırlıdır. Orbital teleskop James Webb, 10 yıllık bir dönem için bir yakıt stoğu taşıyacak ve lansmanından sonra 6 ay bilimsel çalışmaların 5 yıl garanti uçuş, emin olmak için test edilecektir.

Ne yanlış gidebilir?

ana kısıtlayıcı faktör kartındaki yakıt miktarıdır. o bittiğinde uydu Dünya'ya çok yakın bir kaotik yörüngede olarak geliyor, uzak Lagrange noktası L2 den sürüklenir.

Bu koma meydana ve diğer sıkıntılar olabilir:

• Toplanan ışık miktarını etkiler ve görüntü eserler oluşturmaz, ancak teleskop ayrıca şu işlem zarar vermez bozulmalarını ayna;
• Uzay aracının sıcaklığı artırmak, ve çok kızıl ötesine yakın bölgesi dalga boyu aralığı daralır bir kısmı ya da toplam güneş ekranın yetmezliği, (2-3 mikron);
• kullanım için elverişsiz hale getirir, ama diğer araçları (0.6 ila 6 mikron) etkilemez kilitlenme soğutma sistemi aracı orta-IR aralığı.

İstenilen yörüngeye başlatılması ve enjeksiyon - James Webb teleskop, bekliyor en zor testi. Bu durumlarda test edilmiş ve başarıyla kabul edilmiştir olduğunu.

Bilimde devrim

James Webb teleskobu normal modda çalışacaktır ise yakıt eserinde o 2018 den 2028 kadar sağlamak için yeterlidir. Dahası, potansiyel başka on yıl için teleskopun ömrünü uzatmak hangi, yakıt ikmali için var. "Hubble" 25 yıldır işletilmiştir gibi, JWST devrimci bilimin nesil sağlayacak. Ekim ayında 2018 roket "Ariane 5" çok çalışmanın 10 yıldan fazla zaten meyve vermeye başlaması yapılmıştır sonra, astronomi, geleceğini yörünge olacak. Gelecek uzay teleskopları neredeyse geldi.