James Webb Space Telescope (James Webb Space Telescope): Bukak tanggal, peralatan

Kanthi saben maksimum tambahan centimeter, saben wektu pengamatan kapindho tambahan lan saben atmospherics atom tambahan, remot saka teleskop survey lapangan, luwih, tuwa lan bening sampeyan bakal weruh alam semesta.

25 taun "Hubble"

Nalika teleskop "Hubble" wiwit operasi taun 1990, iku kabuka jaman anyar ing astronomi - papan. Ora ana maneh kang kanggo menehi hasil karo atmosfer, awan, utawa padha sumelang ing bab kedhep elektromagnetik. Kabeh sing perlu - iku kanggo masang satelit ing target stabil lan kanggo ngumpulake foton. Swara 25 taun teleskop ruang miwiti kanggo nutupi kabeh spektrum elektromagnetik, kang diijini kanggo pisanan kanggo nimbang Semesta ing saben gelombang cahya.

Nanging kawruh kita wis tambah, lan tambah pangerten kita dingerteni. Sing luwih kita katon metu menyang Semesta, liyane kita ndeleng liwat jero: jumlah ono wates wektu wiwit Big Bang, magepokan karo kacepetan wates cahya menehi watesan kanggo apa kita bisa mirsani. Menapa malih, ing expansion saka papan dhewe apa marang kita, mulet ing dawa gelombang cahya lintang minangka dhewek travels tengen Semesta kanggo kita mata. Malah luar angkasa "Hubble", kang menehi kita paling jero, gambar paling biasa jagad sing kita wis tau ditemokaké, diwatesi ing bab iki.

"Hubble" Cacat

"Hubble" - lan teleskop sange, nanging wis sawetara watesan dhasar:

• Mung 2,4 m ing diameteripun, kang watesan sawijining résolusi.
• Senajan bahan termenung kanggo nutupi, punika saya kapapar langsung suryo srengenge, kang digawe panas. Iki tegese amarga efek termal, kang ora bisa nonton gelombang cahya luwih saka 1.6 microns.
• Kombinasi maksimum lan gelombang winates, kanggo kang sensitif, tegesé teleskop bisa ndeleng galaxy ora lawas saka 500 yuta taun.

galaksi iki sampurna, adoh ana nalika Semesta mung 4% saka umur saiki. Nanging kita padha sumurup, yèn lintang lan galaksi anane sadurunge.

Kanggo ndeleng iku, teleskop kudu sensitivitas luwih. Iki tegese transisi kanggo gelombang maneh lan Suhu ngisor saka ing "Hubble". Sing kok, lan digawe James Webb Space Telescope.

Prospek kanggo èlmu

James Webb Space Telescope (JWST) dibangun kanggo ngalahake watesan iki: karo 6.5 m teleskop nglumpukake 7 kaping luwih entheng saka ing "Hubble". Sampeyan mbukak sing kamungkinan spektroskopi-dhuwur-Résolusi Ultra saka 600 nm nganti 6 microns (4 kaping luwih gedhe saka gelombang, kang bisa kanggo ndeleng "Hubble") kanggo mirsani wilayah infrared tengah karo sensitivitas luwih saka tau sadurunge. JWST migunakake cooling pasif kanggo suhu permukaan Pluto lan bisa aktif kelangan piranti agêng-infrared nganti 7 K. Telescope James Webb bakal wis bisa apa ilmu minangka ora siji sadurunge iki ora rampung.

Gusti bakal:

• mirsani galaksi wiwitan tau kawangun;
• katon liwat satelit gas Neutral lan pisanan star reionization Semesta;
• nindakake analisis spektroskopik lintang banget pisanan (populasi III), kawangun sawisé kadadéyan Big Bang;
• njaluk surprises sange, kaya panemuan wiwitan bolongan ireng supermassive lan quasars ing alam semesta.

riset Level JWST ora padha sing ing sasi, lan teleskop dipunpilih minangka 2010s misi kapal penggedhe NASA.

masterpiece ngelmu

Saka sudut technical, anyar James Webb teleskop punika karya nyata saka gambar. Proyèk wis liwati cara dawa: ana overruns budget, jadwal telat lan risiko pembatalan saka project. Sawise melu-melu ing Kepemimpinan anyar wis diganti. Ing project dumadakan gained minangka Watches, dana kang diparengake, nyumbang kanggo kesalahane, gagal lan masalah, lan tim wiwit packing JWST ing kabeh aturan, jadwal lan alangan budget. Bukak wis dijadwal kanggo Oktober 2018 ing roket "Ariane 5". Tim ora mung nderek jadwal, dheweke wis sangang sasi kiwa kanggo ngidini kanggo maksud apa kahanan sing ora dikarepke sing kabeh diklumpukake lan siap kanggo tanggal iki.

James Webb Telescope kasusun saka papat utama.

unit optik

Iku kalebu kabeh mirrors, kang paling efektif wolulas gilt ros mirror utami. Padha bakal digunakake kanggo ngumpulake starlight adoh lan fokus instruments sawijining analisis. Kabeh mirrors iki saiki siap lan sampurna, digawe tengen ing jadwal. Ing pungkasan patemon padha lempitan menyang desain kompak kanggo mlaku ing kadohan saka luwih saka 1 yuta kilometer saka bumi kanggo titik L2 Lagrange, lan banjur kanthi otomatis nguripake kanggo mbentuk struktur honeycomb, kang akeh kanggo taun bakal ngumpulake cahya Outbound. Iku saestu bab ayu lan kasil sukses saka efforts Titanic saka akeh specialists.

Bagasi near infrared

"Webb" dilengkapi papat ngelmu instruments sing siap kanggo 100%. Kamera utama kamera saka teleskop near sawetara IR, saka cahya katon kanggo wilayah orange-infrared jero. Iku bakal nyedhiyani Gambar unprecedented lintang wiwitan, galaksi paling enom sing isih ing proses tatanan, lintang enem ing galaksi Bima Sakti lan galaksi toko, atusan obyek anyar ing sabuk Kuiper. Punika optimized kanggo imaging langsung saka planèt ngupengi lintang liyane. Iki bakal dadi kamera utama, digunakake dening pengamat paling.

Near Infrared Spectrograph

Alat iki ora mung misahaké cahya menyang gelombang individu, nanging bisa kanggo nindakake iki kanggo luwih saka 100 obyek individu ing wektu sing padha! piranti iki spectrograph universal "Webb", kang bisa digunakake ing 3 rezim beda spektroskopi. Stasiun iki dibangun ing European Space Agency, nanging akeh komponen kalebu detektor lan baterei multi-tutup, sing diwenehake dening Pusat Flight Space. Goddard (NASA). Piranti iki wis dites lan siap kanggo instalasi.

instrument Mid-infrared

Piranti kanggo digunakake kanggo imaging broadband, i.e. bakal dijupuk liwat gambar paling nyengsemaken karo kabeh instruments "Webb". Saka titik ngelmu tampilan, iku bakal paling migunani ing ukuran sing njaba protoplanetary watara stars enom, Takeran lan gambaran karo akurasi unprecedented Sabuk Kuiper obyek lan bledug digawe panas dening starlight. Panjenenganipun punika alat karo cryogenically digawe adhem kanggo 7 K. Dibandhingake karo Spitzer Space Telescope, iki bakal nambah asil ing 100 kaping.

Gapless spectrograph NIR (NIRISS)

Piranti bakal gawé:

• sudhut-spektroskopi ing cedhak wilayah gelombang infrared (1.0 - 2.5 micron);
• Grism spektroskopi siji obyek ing sawetara katon lan infrared (0.6 - 3.0 micron);
• masking-bukaan interferometry ing gelombang saka 3,8 - 4,8 microns (ngendi stars pisanan lan galaksi samesthine);
• survey sudhut-sawetara lapangan kabeh tampilan.

Alat iki digawé dening Canadian Space Agency. Sawise maringaken testing cryogenic uga bakal gelem kanggo nggabungake menyang teluk peralatan saka teleskop.

sunshield

teleskop ruang padha durung diangkat. Salah sijiné kang paling medeni saka wiwitan sembarang nggunakake bahan tanggung anyar. Tinimbang cooling kabeh wahana aktif nggunakake refrigerant consumable nganggo, teleskop James Webb nggunakake teknologi rampung anyar - 5-lapisan sun tameng kanggo tugasaken kanggo nggambarake radiation solar saka teleskop. Five sheets 25-mlaku kesatuan titanium sing disambungake lan diinstal sawise penyebaran prajurit saka teleskop. pangayoman wis dites ing 2008 lan 2009. model Full-ukuran, Agencies ing laboratorium tes, digawa metu kabeh wis padha dilakoni kene ing bumi. Iki inovasi ayu.

Kajaba iku, iku uga sawijining konsèp luar biasa: ora mung kanggo mblokir cahya saka srengenge lan sijine teleskop ing iyub-iyub, lan wis dadi kabeh panas wis radiated ing arah ngelawan kanggo orientasi teleskop. Saben limang lapisan ing papan vakum bakal dadi kadhemen minangka kadohan saka njaba dadi rada anget saka suhu permukaan - watara 350-360 K. suhu lapisan pungkasan kudu nyelehake kanggo 37-40 K, kang adhem saka lumahing ing wengi Pluto.

Kajaba iku, pancegahan wujud dijupuk kanggo nglindhungi lingkungan salabetipun papan jero. Salah siji bab prihatin kene pebbles cilik ukuran krikil, wedhi, bledug lan malah kurang liwat papan antarplanèt mabur ing kacepetan puluhan utawa malah atusan ewu km / h. micrometeorites sing bisa prodelyvat cilik, bolongan mikroskopik ing kabeh padha Tembang: wahana, cocog papan, mirrors, teleskop lan akeh liyane. Yen pangilon bakal mung dents utawa bolongan, rada ngurangi jumlah dhuwur "cahya apik", panel surya bisa ambruk saka pinggiran pinggiran, kang bakal nggawe kabeh lapisan guna. Kanggo pertempuran kedadean iki idea sarwa iki digunakake.

Kabeh tameng solar wis dipérang dadi bagean supaya, yen ana longkangan cilik ing salah siji, loro utawa malah telung iki, lapisan ora luh luwih, minangka rengat ing koco mobil. Pembagian bakal tetep wutuh struktur saka kabèh, iku penting kanggo nyegah degradasi.

Wahana: Déwan lan sistem kontrol

Ugi dados satunggaling komponèn biasa, kaya ana ing kabeh teleskop ruang lan misi ilmiah. Ing JWST unik, nanging uga kebak disiapake. Kabeh sing kiwa iku contractor umum saka perusahaan project Northrop Grumman, - tameng lengkap, ngumpul teleskop lan mriksa metu. Piranti bakal siap kanggo miwiti ing 2 taun.

10 taun proses

Yen kabeh dadi uga, djalmo manungso iku ing verge saka pamanggihan èlmiah gedhe. Kudung gas Neutral, kang isih nglimputi ringkesan lintang wiwitan lan galaksi, wis mantun Kapabilitas infrared "Webb" lan luminositas gedhe tenan. Iki bakal dadi paling gedhé, teleskop paling sensitif karo sawetara gelombang gedhe saka 0,6 kanggo 28 microns (mripat manungsa sumerep saka 0,4 kanggo 0,7 microns) saka tau dibangun. Kaajab kanggo nyedhiyani a decade saka pengamatan.

Miturut NASA, istilah "Webb" misi bakal saka 5.5 kanggo 10 taun. Iku winates kanggo jumlah bahan bakar sing njaga orbit, lan urip electronics lan peralatan ing lingkungan atos saka papan. Teleskop orbit James Webb bakal nindakake Simpenan bahan bakar kanggo kabeh term 10-taun, lan 6 sasi sawise Bukak bakal dites kanggo njamin pesawat, kang njamin 5 taun karya ilmiah.

Apa bisa mbukak salah?

Faktor matesi utama iku jumlah bahan bakar ing Papan. Nalika iku wis rampung, satelit bakal mabur adoh saka titik L2 Lagrange, teka ing minangka orbit semrawut banget cedhak karo bumi.

koma iki, uga dumadi lan masalah liyane:

• mirrors degradasi, kang mengaruhi jumlah cahya diklumpukake lan nggawe artefak image, nanging ora bakal ngrusak operasi luwih saka teleskop;
• Gagal saka bagean utawa total layar solar, kang bakal mundhakaken suhu spacecraft, lan Narrows sawetara gelombang digunakake kanggo banget cedhak infrared wilayah (2-3 microns);
• cooling kacilakan alat sistem agêng-IR sawetara, kang ndadekake ora pantes dienggo, nanging ora mengaruhi pribadi (0.6 6 microns).

Test paling angel sing awaits teleskop James Webb, - Bukak lan injeksi menyang orbit sing dipengini. Iku kahanan iki wis diuji lan kasil liwati.

Revolusi ing ilmu

Yen teleskop James Webb bisa ing mode normal, bahan bakar cukup kanggo mesthekake yen karya kang saka 2018 kanggo 2028. Menapa malih, potensial ana kanggo refueling, kang bakal umur teleskop kang kanggo dasawarsa liyane. Mung minangka "Hubble" iki dilakokno kanggo 25 taun, ing JWST bakal mesthekake generasi ilmu revolusioner. Ing Oktober 2018, operator roket "Ariane 5" bakal orbit ing mangsa astronomi, kang, sawise luwih saka 10 taun hard karya wis rampung kanggo wiwiti metokake woh. papan teleskop Future meh teka.