James Webb Space Telescope (James Webb Space Telescope): ishga tushirilishi sana, uskunalar

dala tadqiqot teleskopi har bir qo'shimcha santimetr Diafragma, har bir qo'shimcha, ikkinchi kuzatish muddati va har bir qo'shimcha atom atmosfera, uzoqdan, yaxshi, chuqur va aniq siz koinotni ko'rasiz.

"Xabbl" 25 yil

teleskop "Hubble" 1990 yilda faoliyat boshlagan bo'lsa, u astronomiya yangi davr ochdi - oraliq. Endi atmosfera, bulutlar bilan shug'ullanish, yoki elektromagnit tebranish haqida tashvishlanib edi. Barcha bu kerak - uni barqarorlashtirish va fotonlar to'plash maqsad yo'ldosh safarbar qilish. kosmik teleskoplardan 25 yil yorug'lik har to'lqin uzunligi koinot ko'rib birinchi marta ruxsat butun elektromagnit spektrlarini, qamrab boshladi.

Lekin bizning bilim oshdi, noma'lum bizning tushunish oshdi, deb. Biz kosmosning tashqariga qarash yanada ko'proq biz chuqur o'tmishini ko'rib: yorug'lik chekli tezlikda bilan birgalikda, agar Katta portlash beri vaqt cheklangan miqdorda biz kuzatish mumkin, nima uchun bir chegara beradi. Bundan tashqari, kosmik kengaytirish o'zi cho'zilgan, bizga qarshi ish olib bormoqda yorug'lik to'lqin uzunligi , u bizning ko'zlari koinot bo'ylab sayohat qilib yulduzlar. bizga, biz hech qachon kashf ayting koinotning eng ajoyib tasvirlar, chuqur beradi, hatto kosmik teleskopi "Xabbl", bu borada cheklangan.

"Xabbl" Kamchiliklari

"Xabbl" - ajoyib teleskop, lekin ba'zi bir asosiy cheklashlar mavjud:

• uning chegaralaydi diametri faqat 2,4 m, qaror.
• o'ychan, qoplama materiallari bo'lsa-da, u doimo isitiladi to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri, ochiq. Bu tufayli issiqlik ta'siri, u nur ortiq 1,6 mikron to'lqin uzunligi tomosha mumkin emas, degan ma'noni anglatadi.
• Bu teleskop katta 500 million yil hech Galaxy ko'rish mumkin, ya'ni, sezgir cheklangan Diafragma va to'lqin uzunligi uyg'unligi.

Bu galaktikalar koinot o'zining hozirgi yoshi atigi 4% bo'lganda uzoq mavjud, mukammal bo'ladi. Lekin biz yulduzlar va galaktikalar oldin mavjud ekanini bilamiz.

ko'rish uchun uni, teleskop yuqori sezuvchanlikka ega bo'lishi kerak. Bu uzoq to'lqin uzunligi va "Xabbl" dan past haroratlarda o'tishni anglatadi. Bu nima uchun va Jeyms Uebb Space Telescope yaratilgan.

ilm-fan istiqbollari

James Webb Space Telescope (JWST) bu cheklovlar bartaraf qilish uchun mo'ljallangan bo'lib: 6,5 m, diametri teleskop "Xabbl" dan 7 marta ko'proq yorug'lik to'playdi bilan. Bu 600 nm dan har qachongidan ham yuqori sezgirlik bilan o'rta infraqizil mintaqada rioya ( "Xabbl" ko'rish uchun ega bo'lgan to'lqin uzunligi, 4 marta katta) 6 Kichik ultra-yuqori-qaror spektroskopiyasi ehtimoli ochadi. JWST Plutondan bir sirt harorati uchun passiv sovutish foydalanadi va faol oldin hech kim qilmagan kabi imkon fanni qilish qiladi 7 K. teleskopi Jeyms Uebb o'rtalarida infraqizil qurilmalar tashkil salqin ega.

Xohlasa:

• hech shakllangan qadimgi maqoladir kuzatish;
• neytral gaz tizimi va ilk yulduz reionization koinotning orqali paydo bo'ladi;
• Katta Portlashdan keyin hosil ilk yulduzlar (aholi III) ning spektroskopik tahlil amalga oshirish;
• erta kashf kabi, ajoyib sürprizlerle supermasiv qora teshik koinotdagi va kvazarlarni.

Level tadqiqot JWST o'tmishda o'xshash emas, va shuning uchun teleskop NASAning flagship missiyasi 2010-lar sifatida saylandi.

ilmiy asar

Texnik jihatdan, yangi Jeyms Uebb teleskop san'at haqiqiy ish hisoblanadi. loyiha uzoq yo'l bosib o'tdi: byudjet toshar, jadval kechikishlar va loyiha bekor xavfi bor edi. yangi rahbariyati aralashuvidan so'ng o'zgardi. to'satdan soatlar olingan loyiha, mablag'lar ajratilgan xatolar, muvaffaqiyatsizliklar va muammolar tashkil, va jamoa barcha shartlariga, dasturlari va byudjet cheklashlar ham JWST yig'ishtira boshladi qilindi. ishga tushirilishi bir raketa "Ariane 5" oktyabr 2018 rejalashtirilgan. jamoasi, rejasi quyidagicha nafaqat u to'qqiz oy, barcha to'plangan va bu sana tayyor edi har qanday kutilmagan vaziyatga uchun ruxsat berish uchun jo'nab ketdi.

James Webb teleskopi to'rt asosiy qismdan iborat.

optik birligi

Bu eng samarali o'n sakkiz zarhal asosiy oynaga bölütlü qaysi oynalarida, barcha o'z ichiga oladi. Ular uzoq Starlightl to'plash va tahlil qilish uchun uning asboblari o'ylash uchun ishlatiladi. Bu barcha ko'zgular to'g'ri jadvaliga qilingan, hozir tayyor va mukammal bo'ladi. Ular bir yilni yangi dizayn ichiga buklangan qilinadi Assambleyasi oxirida L2 Lagrange nuqtaga Yerdan 1 milliondan ortiq kilometr masofada yugurib, keyin avtomatik ravishda ko'p yillar davomida Outbound nur to'playdi ko'plab chuqurchalar tuzilishi, tashkil tavba qilinadi. Bu, albatta, go'zal bir narsa va ko'plab mutaxassislar Titanik harakatlari muvaffaqiyatli natija bo'ldi.

Infraqizil yaqin yuk

"Uebb" 100% tayyor to'rt ilmiy asboblari bilan jihozlangan. Asosiy kamera chuqur apelsin-infraqizil mintaqada ko'rinadigan yorug'likdan, IR qator yaqin teleskop bir kamera. Bu qadimgi yulduzlar misli ko'rilmagan rasm beradi, shakllanishi jarayonida hali ham yosh galaktika, Somon Yo'lidagi va yaqin galaktika yosh yulduzlar, Kuiper kamari yangi ob'ektlarni yuzlab. Boshqa yulduzlar atrofida sayyoralar to'g'ridan-to'g'ri ko'rish uchun optimallashtiradi qilingan. Bu eng kuzatuvchilar tomonidan ishlatiladigan asosiy kamera, bo'ladi.

Infraqizil spectrograph Near

Ushbu avtomobil nafaqat individual to'lqin uzunligi kirib nur ajratib, lekin bir vaqtning o'zida 100 dan ortiq individual ob'ektlar uchun bu, albatta, ega emas! Ushbu qurilma 3 xil rejimlar spektroskopiyasi faoliyat mumkin universal spectrograph "Uebb", deb. Bu bilan qurilgan Yevropa kosmik agentligi, lekin kosmik parvoz markazi tomonidan taqdim detektorlari va multi-valve batareya, shu jumladan, ko'p komponentlarini. Goddard (NASA). Ushbu qurilma sinov va o'rnatish uchun tayyor bo'ldi.

O'rtalarida infraqizil vositasi

Device aytganda barcha vositalar "Uebb" bilan eng ta'sirli tasvir orqali olinadi, keng polosali ko'rish uchun ishlatilishi mumkin. nuqtai ilmiy nazaridan, u yulduzlar tomonidan suvning misli ko'rilmagan aniqligi Kuiper Belt ob'ektlar va chang bilan atrofida yosh yulduzlarni, o'lchash va görselleştirme protoplanetary disklar o'lchash eng foydali bo'ladi. U bir kriyojenik faqat vositasi Spitzer kosmik teleskopini bilan solishtirganda, bu 100 marta natijalarini yaxshilash 7 K. soğutuldu.

Tirqishsiz spectrograph NUR (NIRISS)

qurilma ishlab chiqaradi:

• yaqin infraqizil, to'lqin uzunligi viloyatida keng spektroskopiya (1.0 - 2,5 mkm);
• aniq va infraqizil oralig'ida yilda Grism spektroskopiya bir ob'ekt (0,6 - 3,0 mkm);
• 3,8 to'lqin uzunligi maskeleme-teshik interferometri - (birinchi yulduz va galaktikalarni kutilmoqda) 4,8 mikron;
• nuqtai butun maydon keng doira tekshirish.

Ushbu avtomobil Kanada fazo agentligi tomonidan tashkil etildi. kriogen test o'tib keyin u ham teleskopi uskunalar ko'rfazida integratsiya tayyor bo'ladi.

sunshield

Kosmik teleskoplardan ular hali tayinlangan yo'q. har qanday ishga tushirish eng qo'rqinchli jihatlaridan biri butunlay yangi materiallar foydalanish hisoblanadi. Buning o'rniga faol martalik Sarf soğutucu yordamida butun kosmik sovutish, Jeyms Uebb teleskop mutlaqo yangi texnologiya foydalanadi - 5-qavat, quyosh qalqon teleskopi quyosh nurlanish aks ettirish uchun tarqatilishi uchun. titan majmuasi besh 25-oyoq barg teleskop kiritilishiga keyin ulangan va o'rnatilgan. himoya qilish, 2008 va 2009 sinov qilingan. To'liq ko'lamli modellari, laboratoriya sinovlari ishtirok, ular Yer yuzida bu erda nima kerak edi, barcha amalga oshirilgan. Bu go'zal bir yangilik.

Bundan tashqari, u ham aql bovar qilmaydigan bir tushuncha: shunchaki quyosh nurini to'sish va soya bir teleskop qo'yish va barcha issiqlik teleskopi yo'naltirilganligiga qarama-qarshi yo'nalishda radiatsiya bo'lib tarqaladi, shunda uni qilish emas. tashqaridan masofa sirt harorati bir oz iliqroq bo'lishi kabi bir vakuum kosmosda besh qatlamlari Har sovuq bo'ladi - atrofida 350-360 K. o'tgan qatlami harorati kechasi yuzasi nisbatan sovuqroq bo'ladi 37-40 K, uchun tomchi kerak Pluto.

Bundan tashqari, muhim choralar chuqur makon salbiy atrof-muhit, uni himoya qilish uchun qabul qilingan. Bu yerda manfaatdor bo'lishi narsalardan biri o'nlab yoki km / soat minglab, hatto yuzlab tezlikda uchib aro fazoda ham kam mayda tosh shag'al hajmi, qum, chang va. kosmik, kosmik kostyumlar, ko'zgular, teleskoplar va juda ham ko'p: Bu mikrometeoritleri ega prodelyvat mayda, mikroskopik ular duch hamma narsani teshik bor. Ko'zgularni faqat Ezilgan yoki teshik bor bo'lsa, bir oz butun qatlam foydasiz qiladi mavjud "yaxshi nur" miqdorini, quyosh paneli chetiga chetiga tomondan yirtilgan mumkin, kamaytirish. ajoyib fikr ishlatilgan, bu hodisani qarshi kurashish uchun.

, Qatlam yanada sug'urib olmaydi, bir, ikki yoki bu ham uch kichik farq bor bo'lsa, shunday qilib, barcha quyosh qalqon avtomobil old oynadan yoriqlari bo'lib, qismga bo'linadi. butun barcha strukturasini saqlab qoladi Bölümlenmesi u emirilishiga oldini olish uchun muhim ahamiyatga ega.

Kosmik: montaj va nazorat qilish tizimi

Barcha kosmik teleskoplardan va ilmiy missiyalar bor kabi, oddiy tarkibiy qismi hisoblanadi. JWST noyob, balki to'liq tayyor bo'ladi. chapga, deb barcha loyiha kompaniyasi Northrop Grumman, bosh pudratchi hisoblanadi - to'liq qalqon, teleskop chaqirmoq va uni nazorat. Qurilma 2 yil ichida boshlash uchun tayyor bo'ladi.

kashfiyot 10 yil

hammasi yaxshi borsa, insoniyat buyuk ilmiy kashfiyotlar ostonasida hisoblanadi. hali erta yulduzlar va galaktikalar umumiy soyasida neytral gaz parda, "Uebb" va uning ulkan yorqinligi infraqizil imkoniyatlarini hal etiladi. Bu hech qurilgan 0.6 28 mikron (inson ko'z 0.4 0.7 Kichik dan ko'radi) dan katta, to'lqin uzunligi diapazoni bilan yirik, eng nozik teleskop bo'ladi. Bu kuzatishlar o'n ta'minlash kutilmoqda.

NASA ko'ra, muddatli "Uebb" Missiya 5,5 yildan 10 yilgacha bo'ladi. Bu makon qattiq muhitda orbitasini himoya qilish uchun zarur yoqilg'i miqdori va elektronika hayoti va uskunalar bilan cheklanadi. orbital teleskopi James Webb butun 10 yillik muddatga yoqilg'i omborini oshiradi va ishga tushirilganidan so'ng 6 oy ilmiy ishlari 5 yil kafolatlaydi parvoz ta'minlash sinaladi.

Qanday noto'g'ri mumkin?

Asosiy cheklovchi omil bortida yoqilg'i miqdori. u tugagach, sun'iy yo'ldosh Yerga juda yaqin bir chalkash orbita bo'lib keladi, yuz Lagrange nuqtasi L2 dan uzoqlasha boradi.

Bu koma, sodir va boshqa muammolar mumkin:

• to'plangan nur miqdorini ta'sir va tasvir eksponatlar yaratish, lekin teleskop yanada ishlashini zarar qilmaydi emirilishiga, Galogenli;
• kosmik temperaturasini ko'tarib, va juda yaqin infraqizil viloyati ishlatiladigan to'lqin uzunligi oralig'ida toraytiradi, bir qismi yoki umumiy quyosh ekranning etishmovchiligi, (2-3-mikro);
• foydalanish uchun yaroqsiz qiladi, lekin boshqa vositalari (0,6 6 mikro) ta'sir qilmaydi buzilish sovutish tizimi vositasi o'rta-IR qator.

Kerakli orbitaga ishga tushgani va ukol - Jeyms Uebb teleskop, kutmoqda eng qiyin sinov. Bu holatlar sinovdan muvaffaqiyatli o'tdi qilingan hisoblanadi.

ilm-fan inqilobi

James Webb teleskop oddiy rejimda ishlaydi bo'lsa, yoqilg'i, uning ish deb 2018 dan 2028 ta'minlash uchun etarli bo'ladi. Bundan tashqari, salohiyati yana bir o'n yil uchun teleskopi hayotini uzaytirish qaysi, yonilg'i quyish uchun mavjud. "Xabbl" 25 yil davomida operatsiya qilindi kabi, JWST inqilobiy fan avlodni ta'minlash edi. Oktyabr oyida 2018 raketa "Ariane 5" qattiq ish 10 yildan ortiq allaqachon meva tugishni boshlaydilar uchun qilingan so'ng, astronomiya, kelajagini orbita bo'ladi. Future kosmik teleskoplar deyarli keldi.