Ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი (ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი) დაწყების თარიღი, ტექნიკა

ყოველი დამატებითი სანტიმეტრი დიაფრაგმა, ყოველი დამატებითი მეორე დაკვირვების პერიოდში და ყოველი დამატებითი atom ატმოსფერო, დისტანციური საველე კვლევის ტელესკოპი, უკეთესი, უფრო ღრმა და ნათელი ნახავთ სამყაროს.

25 წლის "ჰაბლის"

როცა ტელესკოპი "ჰაბლის" დაიწყო ფუნქციონირება 1990 წელს გაიხსნა ახალი ერა ასტრონომია - სივრცეში. აღარ უნდა გაუმკლავდეთ ატმოსფერო, ღრუბლებში, ან ფიქრი ელექტრომაგნიტური ციმციმის. ყველა, რომ საჭიროა - განათავსოს სატელიტური სამიზნე სტაბილიზაციას და შეაგროვოს photons. მეტი 25 წლის სივრცეში ტელესკოპები დაიწყო მთელ ელექტრომაგნიტური სპექტრის, რომლითაც პირველად განიხილოს სამყაროს ყოველ სიგრძის სინათლის.

მაგრამ, როგორც ჩვენი ცოდნა გაიზარდა და გაიზარდა, ჩვენი აზრით, უცნობია. შემდგომ ჩვენ გამოიყურებოდეს out შევიდა სამყაროს, მით უფრო, ჩვენ ვხედავთ, ღრმა წარსულში: სასრული დროის შემდეგ Big Bang, ერთად სასრულ სინათლის სიჩქარით უზრუნველყოფს ლიმიტი, რაც ჩვენ შეგვიძლია დააკვირდება. უფრო მეტიც, გაფართოების სივრცეში წინააღმდეგ მუშაობს, გაჭიმვა სიგრძის სინათლის ვარსკვლავს როგორც მან მოგზაურობს მთელს სამყაროს ჩვენს თვალში. მაშინაც კი, სივრცეში ტელესკოპი "ჰაბლის", რაც საშუალებას გვაძლევს, რომ ღრმა, ყველაზე სანახაობრივი Images სამყაროს, რომ ჩვენ ოდესმე აღმოაჩინეს, რომ ამ მხრივ შეზღუდულია.

"ჰაბლის" ნაკლოვანებები

"ჰაბლის" - საოცარი ტელესკოპი, მაგრამ მას აქვს გარკვეული ფუნდამენტური შეზღუდვები:

• მხოლოდ 2.4 მ დიამეტრის, რომელიც ზღუდავს მის მოსაგვარებლად.
• მიუხედავად იმისა, რომ reflective საფარი მასალები, იგი მუდმივად ექვემდებარება პირდაპირი მზის, რომელიც თბება. ეს იმას ნიშნავს, რომ იმის გამო, თერმული ეფექტი, მან ვერ უყურებს სიგრძის სინათლის მეტი 1.6 მიკრონი.
• კომბინაცია შეზღუდული დიაფრაგმა და ტალღის სიგრძე, რომელსაც იგი მგრძნობიარეა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ტელესკოპი ვხედავთ galaxy არსებობს ძველი ვიდრე 500 მილიონი წლის განმავლობაში.

ეს გალაქტიკები არის სრულყოფილი, რამდენადაც არ არსებობდა, როცა სამყარო იყო მხოლოდ 4% -ს დღემდე ასაკის. მაგრამ ჩვენ ვიცით, რომ ვარსკვლავები და გალაქტიკები არსებობდა ადრე.

იმისათვის, რომ ნახოთ ეს, ტელესკოპი უნდა ჰქონდეს მაღალი მგრძნობელობა. ეს იმას ნიშნავს, რომ გარდამავალი აღარ wavelengths და დაბალ ტემპერატურაზე, ვიდრე "ჰაბლის". სწორედ ამიტომ, და შექმნა ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი.

პერსპექტივები მეცნიერება

ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი (JWST) განკუთვნილია იმისათვის, რომ გადავლახოთ ეს შეზღუდვები: 6.5 მ დიამეტრის ტელესკოპი აგროვებს 7-ჯერ უფრო ნათელი, ვიდრე "ჰაბლის". ეს ხსნის შესაძლებლობა ულტრა მაღალი რეზოლუციის სპექტროსკოპიის 600 nm 6 მიკრონი (4-ჯერ აღემატება სიგრძის, რომელიც არის ნახოს "ჰაბლის") დაიცვას შუა ინფრაწითელი რეგიონში მაღალი მგრძნობელობა, ვიდრე ოდესმე. JWST იყენებს პასიური გაგრილების ზედაპირის ტემპერატურა Pluto და შეუძლია აქტიურად გაგრილებას შუა რიცხვებში ინფრაწითელი მოწყობილობები მდე 7 K. Telescope James Webb შესაძლებელს გახდის, რომ გავაკეთოთ მეცნიერების არავინ, სანამ ეს არ კეთდება.

ის იქნება:

• დაიცვან ადრეულ გალაქტიკებს ოდესმე ფორმირება;
• ჩანს მეშვეობით ნეიტრალური გაზის გამოძიების და პირველი ვარსკვლავი reionization სამყაროს;
• განახორციელოს spectroscopic ანალიზი პირველივე ვარსკვლავი (მოსახლეობის III), ჩამოყალიბდა მას შემდეგ Big Bang;
• საოცარი სიურპრიზები, როგორიცაა აღმოჩენის ადრეული ზემასიური შავი ხვრელების და quasars სამყაროს.

Level კვლევის JWST არ არის მსგავსი, რომ წარსულში, და ასე ტელესკოპი არჩეულ იქნა NASA- ს ფლაგმანი მისია 2010s.

სამეცნიერო შედევრი

საწყისი ტექნიკური თვალსაზრისით, ახალი ჯეიმს ვების ტელესკოპი არის ნამდვილი ხელოვნების. პროექტი გავიდა გრძელი გზა: იყო ბიუჯეტის გაზრდის შესახებ, გრაფიკის დაგვიანებით და გაუქმების საფრთხის პროექტი. ჩარევის შემდეგ ახალი ხელმძღვანელობა შეიცვალა. პროექტი მოულოდნელად მოიპოვა როგორც საათები თანხები, აღრიცხვა შეცდომა, მარცხი პრობლემები და გუნდი დაიწყო შეფუთვა JWST ყველა თვალსაზრისით, გრაფიკების და საბიუჯეტო შეზღუდვების. დაწყებას წლის ოქტომბერში იგეგმება 2018 წელს სარაკეტო "Ariane 5". გუნდი არა მხოლოდ შემდეგნაირად სქემა, ცხრა თვის განმავლობაში არ დაუშვას ნებისმიერი მოულოდნელი სიტუაცია, რომელიც ყველა შეგროვდა და მზად ეს თარიღი.

ჯეიმს ვების ტელესკოპი შედგება ოთხი ძირითადი ნაწილისაგან.

ოპტიკური ერთეული

იგი მოიცავს ყველა სარკეები, რომლის ყველაზე ეფექტური თვრამეტი gilt სეგმენტური მთავარი სარკე. ისინი გამოყენებული იქნება შეაგროვოს შორეულ starlight და ფოკუსირება მისი ინსტრუმენტების ანალიზი. ყველა ეს სარკეები მზად ვართ და სრულყოფილი, სწორი გრაფიკი. ბოლოს ასამბლეის ისინი იკეცება კომპაქტური დიზაინი, გაშვებული მანძილი მეტი 1 მილიონი კილომეტრის მანძილზე დედამიწის L2 LAGRANGE წერტილი და შემდეგ ავტომატურად ჩართოთ შექმნან honeycomb სტრუქტურა, რომელიც მრავალი წლის განმავლობაში ვაგროვებთ Outbound ნათელი. ეს მართლაც ლამაზი რამ და წარმატებული titanic ძალისხმევით ბევრი სპეციალისტები.

ბარგის ახლო ინფრაწითელი

"Webb" აღჭურვილია ოთხი სამეცნიერო ინსტრუმენტები, რომ მზად ვართ 100%. მთავარი კამერა არის კამერა ტელესკოპი ახლოს IR სპექტრი, ხილული სინათლის ღრმა ფორთოხალი ინფრაწითელი რეგიონში. იგი უზრუნველყოფს უპრეცედენტო სურათის ადრეული ვარსკვლავები, ახალგაზრდა გალაქტიკებს, რომ ჯერ კიდევ ფორმირების პროცესში, ახალგაზრდა ვარსკვლავები ირმის ნახტომის და მიმდებარე galaxies, ასობით ახალი ობიექტები კოიპერის სარტყელი. ეს ოპტიმიზირებულია პირდაპირი გრაფიკა პლანეტების ირგვლივ სხვა ვარსკვლავს. ეს იქნება მთავარი კამერა, გამოიყენება ყველაზე დამკვირვებლები.

ახლო ინფრაწითელი Spectrograph

ეს ინსტრუმენტი არა მხოლოდ ჰყოფს მსუბუქი შევიდა ინდივიდუალური wavelengths, მაგრამ შეუძლია ამის გაკეთება, 100-ზე მეტი ცალკეული ობიექტების ამავე დროს! ეს მოწყობილობა არის უნივერსალური spectrograph "Webb", რომელსაც შეუძლია მუშაობა 3 სხვადასხვა რეჟიმები სპექტროსკოპიის. იგი აშენდა ევროპული კოსმოსური სააგენტოს, მაგრამ ბევრი კომპონენტი, მათ შორის დეტექტორები და მულტი-სარქველიანი ბატარეის, ცენტრის მიერ მოწოდებული ფართი ფრენის. Goddard (NASA). ეს მოწყობილობა უკვე გამოცდილია და მზად ინსტალაცია.

Mid-ინფრაწითელი ინსტრუმენტი

მოწყობილობა, რომელიც გამოყენებული იქნება ფართოზოლოვანი გრაფიკა, ანუ ეს იქნება მოპოვებული ყველაზე შთამბეჭდავი image ყველა ინსტრუმენტები "Webb". მეცნიერული თვალსაზრისით, ეს იქნება ყველაზე სასარგებლო საზომი protoplanetary დისკები გარშემო ახალგაზრდა ვარსკვლავი, და ვიზუალიზაცია უპრეცედენტო სიზუსტით კოიპერის სარტყლის ობიექტებს და მტვერი გათბობის starlight. იგი არის ერთადერთი ინსტრუმენტი cryogenically დამთავრდება 7 K. შედარებით Spitzer Space Telescope, ეს გააუმჯობესებს შედეგები 100 ჯერ.

Gapless spectrograph NIR (NIRISS)

მოწყობილობა წარმოების:

• ფართო სპექტროსკოპიის ახლო ინფრაწითელი ტალღის სიგრძე რეგიონში (1.0 - 2.5 მიკრონი);
• Grism სპექტროსკოპიის ერთი ობიექტი ხილული და ინფრაწითელი დიაპაზონი (0.6 - 3.0 მიკრონი);
• masking-დიაფრაგმა interferometry at wavelengths 3.8 - 4.8 მიკრონი (სადაც სავარაუდოდ პირველი ვარსკვლავები და გალაქტიკები);
• ფართო კვლევა მთელი სფეროში ხედი.

ეს ინსტრუმენტი შეიქმნა კანადის კოსმოსური სააგენტო. გავლის შემდეგ კრიოგენული ტესტირება მას ასევე სურს ინტეგრირება აღჭურვილობა bay ტელესკოპით.

sunshield

ფართი ტელესკოპები ისინი ჯერ არ დაინიშნა. ერთ-ერთი ყველაზე საშიში ასპექტი ნებისმიერი გაშვების არის გამოიყენოს სრულიად ახალი მასალა. იმის ნაცვლად, რომ გაციების მთელი კოსმოსური აქტიურად გამოყენებით ერთჯერადი მოთხოვნადი სითხით, ჯეიმს ვების ტელესკოპი იყენებს სრულიად ახალი ტექნოლოგია - 5 ფენის მზე ფარი უნდა განლაგდნენ ასახავს მზის რადიაციის ტელესკოპში. ხუთი 25-ფეხით ფურცლები ტიტანის ღეროები, რომლებიც უკავშირდება და დაყენებული შემდეგ განლაგების ტელესკოპით. დაცვა უკვე გამოცდილია 2008 და 2009 წლებში. სრულმასშტაბიანი მოდელები, მონაწილე ლაბორატორიულად, განხორციელებული ყველა ისინი უნდა გავაკეთოთ აქ დედამიწაზე. ეს არის ლამაზი ინოვაცია.

გარდა ამისა, იგი არის ასევე წარმოუდგენელი კონცეფცია: არა უბრალოდ დაბლოკოს მზის სინათლის და ტელესკოპი ჩრდილში, და ისე, რომ ყველა სითბოს ასხივებდა მიმართულებით საპირისპირო ორიენტაცია ტელესკოპით. თითოეული ხუთ ფენების ვაკუუმში სივრცის გახდება ცივი როგორც დაშორებით გარეთ უნდა იყოს ოდნავ თბილი, ვიდრე ზედაპირზე ტემპერატურა - დაახლოებით 350-360 K. ბოლო ფენის ტემპერატურა უნდა ჩამოაგდეს, 37-40 K, რომელიც ცივი ვიდრე ზედაპირზე ღამით Pluto.

გარდა ამისა, მნიშვნელოვანი ზომები მიღებული, რათა დაიცვას იგი არასასურველი გარემო ღრმა სივრცეში. ერთი რამ უნდა იყოს, აქ არის პატარა კენჭი კენჭის ზომა, ქვიშის, მტვრის და კიდევ უფრო ნაკლები მეშვეობით interplanetary სივრცეში საფრენი საათზე სიჩქარე რამდენიმე ათეული ან თუნდაც ასობით ათასი კმ / სთ. ეს micrometeorites შეუძლიათ prodelyvat პატარა, მიკროსკოპულ ხვრელებს ყველაფერი უყვებიან: კოსმოსური, სივრცეში ლუქსი, სარკეები, ტელესკოპები და ბევრი სხვა. იმ შემთხვევაში, თუ სარკეში მოგიწევთ მხოლოდ dents ან ხვრელების, ოდნავ შეამციროს ოდენობით ხელმისაწვდომი "კარგი შუქი", მზის პანელი შეიძლება მოწყვეტილი პირას რომ ზღვარი, რომელიც გახდის მთელი ფენის აზრი არ აქვს. ბრძოლის ამ ფენომენის ბრწყინვალე იდეა იყო გამოყენებული.

ყველა მზის ფარი უკვე დაყოფილი სექციები, ასე რომ, თუ არ არის პატარა ხარვეზს ერთი, ორი ან თუნდაც სამი, ფენის ვერ გაანადგურეს შემდგომი, როგორც მოტეხილობა საქარე მანქანა. დაყოფა დაიცავს მთელი სტრუქტურა მთლიანობაში, მნიშვნელოვანია, რომ თავიდან ასაცილებლად დეგრადაცია.

კოსმოსური: შეკრებისა და კონტროლის სისტემის

ეს არის ჩვეულებრივი კომპონენტია, რადგან იქ არის ყველა სივრცეში ტელესკოპები და სამეცნიერო მისიებში. In JWST არის უნიკალური, არამედ მთლიანად მომზადებული. ყველაფერი, რაც დარჩა გენერალური კონტრაქტორი პროექტის კომპანია Northrop Grumman, - სრული ფარი, შეიკრიბება ტელესკოპი და შეამოწმეთ იგი out. მოწყობილობა უნდა იყოს მზად 2 წლის განმავლობაში.

10 წლის აღმოჩენა

თუ ყველაფერი კარგად იქნება, კაცობრიობის ზღვარზეა დიდი სამეცნიერო აღმოჩენები. ფარდის ნეიტრალური გაზი, რომელიც ჯერ კიდევ დაჩრდილა მიმოხილვა ადრეული ვარსკვლავები და გალაქტიკები, წყდება ინფრაწითელი შესაძლებლობების "Webb" და მისი უზარმაზარი სიკაშკაშის. ეს იქნება ყველაზე დიდი, ყველაზე მგრძნობიარე ტელესკოპი დიდი ტალღის სიგრძე მერყეობს 0.6-დან 28 მიკრონი (ადამიანის თვალი ხედავს 0.4 0.7 მიკრონი) ოდესმე აშენდა. მოსალოდნელია, რომ უზრუნველყოს ათწლეულის დაკვირვება.

მისი თქმით, NASA, ტერმინი "Webb" მისია იქნება 5,5-დან 10 წლამდე. იგი შემოიფარგლება თანხის საწვავის მოეთხოვებათ ორბიტაზე და ელექტრონიკა ცხოვრება და აღჭურვილობა მკაცრი გარემო სივრცეში. ორბიტალური ტელესკოპი James Webb განახორციელოს საფონდო საწვავის მთელი 10-წლიანი ვადით და 6 თვის შემდეგ დაწყებას იქნება ტესტირება, რათა უზრუნველყოს, რომ ფრენის, რომელიც უზრუნველყოფს 5 წლამდე სამეცნიერო მუშაობას.

რა შეიძლება წავიდეთ არასწორი?

მთავარი შეზღუდვის ფაქტორი ის არის, თანხის საწვავის ბორტზე. როდესაც ეს დასრულდა, სატელიტური დრიფტის დაშორებით LAGRANGE წერტილი L2, მოდის, როგორც ქაოტური ორბიტაზე ძალიან ახლოს დედამიწის.

ეს კომა, შეიძლება მოხდეს და სხვა პრობლემები:

• ასახავს დეგრადაცია, რომელიც გავლენას ახდენს თანხის შეგროვებული ნათელი და შექმნას იმიჯი ნივთები, მაგრამ არ დაზიანდეს შემდგომი ექსპლუატაციის ტელესკოპი;
• მარცხი ნაწილი ან მზის ეკრანზე, რომელიც დააყენებს ტემპერატურა კოსმოსური და ავიწროვებს გამოიყენება ტალღის სიგრძის დიაპაზონი ძალიან ახლოს ინფრაწითელი რეგიონში (2-3 მიკრონი);
• crash გაგრილების სისტემა ინსტრუმენტი შუა IR სპექტრი, რაც გამოსაყენებლად უვარგისია, მაგრამ გავლენას არ ახდენს სხვა ინსტრუმენტები (0.6 6 მიკრონი).

ყველაზე რთული გამოცდა ელის, ჯეიმს ვების ტელესკოპი, - გაშვება და ინექციური შევიდა სასურველი ორბიტაზე. ეს არის ამ სიტუაციაში გამოცდილია და ჩააბარა.

რევოლუციის მეცნიერება

იმ შემთხვევაში, თუ ჯეიმს ვების ტელესკოპი იმუშავებს ჩვეულ რეჟიმში, საწვავის არის საკმარისი იმისათვის, რომ მისი ნაწარმოები 2018 2028. უფრო მეტიც, პოტენციალი არსებობს refueling, რომ გაგრძელდეს ტელესკოპი ცხოვრება სხვა ათი წლის განმავლობაში. ისევე, როგორც "ჰაბლის" იყო ოპერაცია 25 წლის, JWST უნდა უზრუნველყოს თაობის რევოლუციური მეცნიერება. ოქტომბერში 2018 რაკეტა "Ariane 5" ორბიტაზე მომავალი ასტრონომია, მას შემდეგ, რაც უფრო მეტი ვიდრე 10 წლის მუშაობის უკვე გაკეთდა, რათა დაიწყოს დათვი ხილი. მომავალი სივრცეში ტელესკოპები თითქმის ჩამოვიდა.