James Webb Space Telescope (James Webb Space Telescope): dato de ĵeto, teamo

Kun ĉiu kroma centimetro aperturo, ĉiu aldona dua observado periodo kaj ĉiu kroma atomon atmosferajn, foraj de kampo enketon teleskopo, pli bone, pli kaj pli klara vi vidos la universo.

25 jaroj de "Hubble"

Kiam la teleskopo "Hubble" komencis funkciigi en 1990, ĝi malfermis novan eraon en astronomio - spaco. Jam ne devis trakti la atmosfero, nuboj, aŭ zorgi pri elektromagneta ekflagro. Ĉiu kio bezonas - estas disfaldi la satelito sur celo stabiligi ĝin kaj kolekti fotonoj. Pli ol 25 jaroj de spacaj teleskopoj komencis kovri la tutan elektromagneta spektro, kiu permesis por la unua fojo konsideri la universo en ĉiu longitudo de ondo de la lumo.

Sed nia scio kreskis kaj pliigis nian komprenon de la nekonata. Ju pli ni rigardas eksteren en la universo, des pli ni vidas la profunda pasinteco: finia kvanto de tempo ekde la praeksplodo, kune kun la finia lumrapideco provizas limo al kion ni povas observi. Cetere, la vastiĝo de spaco mem laboras kontraŭ nin, tirante la longitudo de ondo de la lumo de steloj, kiel li vojaĝas trans la universon al niaj okuloj. Eĉ la spaca teleskopo "Hubble", kiu donas al ni la plej profunda, la pli espectaculares bildoj de la universo kiun ni iam ajn eltrovis, estas limigita al oriento koncernas.

"Hubble" Malavantaĝoj

"Hubble" - mirinda teleskopo, sed havas iujn fundamentajn limigoj:

• Nur 2.4 m en diametro, kion limigu lia rezolucio.
• Kvankam reflekta revestimiento materialoj, ĝi estas konstante elmontrita al rekta sunlumo, kiu estas varmigita. Tio signifas, ke pro termikaj efektoj, li ne povas rigardi la longitudo de ondo de la lumo pli ol 1.6 mikronoj.
• La kombino de limigita aperturo kaj longitudo de ondo, al kiu ĝi estas sentema, kio signifas, ke la teleskopo povas vidi la galaksio ne pli aĝa ol 500 milionoj da jaroj.

Ĉi tiuj galaksioj estas perfekta, multe ekzistis kiam la universo estis nur ĉirkaŭ 4% de lia aktuala aĝo. Sed ni scias, ke steloj kaj galaksioj ekzistis antaŭe.

Vidi ĝin, la teleskopo devas havi pli altan sentemon. Tio signifas la transiron al pli longaj ondolongoj kaj malsupera temperaturoj ol la "Hubble". Tial, kaj kreis la James Webb Space Telescope.

Perspektivoj por la scienco

James Webb Space Telescope (JWST) estas desegnita por venki tiujn limigojn estas: kun 6,5 m diametro teleskopo kolektas 7 fojojn pli malpeza ol la "Hubble". Ĝi malfermas la eblecon de ultra alta rezolucio spektroskopio de 600 nm al 6 mikronoj (4 fojojn pli granda ol la ondolongo, kiu povas vidi la "Hubble") observi la meza infraruĝa regiono kun pli alta sentiveco ol iam antaŭe. JWST uzas pasiva malvarmigo al surfaco temperaturo de Plutono kaj kapablas aktive malvarmigi la meza infraruĝa aparatoj ĝis 7 K. Teleskopo James Webb ebligos fari sciencon kiel neniu antaŭe tio ne faris.

Li volas;

• observi la plej fruaj galaksioj iam formis;
• videbla tra la neŭtrala gaso enketo kaj la unua stelo reionización universo;
• efektivigi espectroscópica analizo de la unua steloj (loĝantaro III), formita post la praeksplodo;
• akiri miriga surprizoj, kiel la malkovro de la plej fruaj supermasivo nigraj truoj kaj kvazaroj en la universo.

Nivelo esploro JWST ne simila al tiu en la pasinteco, do la teleskopo estis elektita kiel NASA insigno misio 2010-aj jaroj.

sciencaj ĉefverko

De teknika vidpunkto, la nova James Webb teleskopo estas vera artaĵo. La projekto pasis longan vojon: ekzistis buĝeto overruns, horaro prokrastoj kaj risko de cancelación de la projekto. Post la interveno de la nova gvidantaro ŝanĝiĝis. La projekto subite gajnis kiel horloĝoj, financo estis asignitaj, konsistigis eraroj, fiaskoj kaj problemojn, kaj la teamo komencis pakado JWST en ĉiuj kondiĉoj, horaroj kaj buĝeto limigoj. La ĵeto estas planita por oktobro 2018 en raketo "Ariane 5". La teamo ne nur sekvas la horaron, ŝi havas naŭ monatojn lasis permesi por ajna neatendita situacio kiu estis ĉiuj kolektitaj kaj preta por ĉi tiu dato.

James Webb Telescope konsistas el kvar ĉefaj partoj.

optika unuo

Ĝi inkludas ĉiujn la speguloj, el kiuj la plej efika dekok orumitaj segmentitaj primara spegulo. Ili estos uzataj por kolekti la malproksima stellumo kaj enfokusigi lian instrumentojn por analizo. Ĉiuj ĉi tiuj speguloj estas jam preta kaj perfekta, farita ĝuste sur horaro. Fine de la kunveno ili estos faldita kompakta dezajno por esti kurante je distanco de pli ol 1 milionoj da kilometroj de la Tero al la L2 Lagrange punkto, kaj tiam aŭtomate turni al formi mielĉelaro strukturo, kiu dum multaj jaroj estos kolekti Outbound lumo. Ĝi estas vere bela kaj sukcesa rezulto de la titana penado de multaj specialistoj.

Pakaĵo transruĝa proksima

"Webb" estas ekipita kun kvar sciencaj instrumentoj kiuj estas pretaj por 100%. La ĉefa ĉambro estas ĉambro de la teleskopo proksime IR gamo, de videbla lumo al profunda oranĝo-infraruĝa regiono. Ĝi provizos senprecedenca bildon pri la plej fruaj steloj, la plej juna galaksioj kiuj estas ankoraŭ en la procezo de formado, junaj steloj de la Lakta Vojo kaj proksimaj galaksioj, centoj da novaj objektoj en la Kuiper-zono. Ĝi estas optimumigita por rekta bildigo de planedoj ĉirkaŭ aliaj steloj. Tiu estos la ĉefa ĉambro, uzata de plej observantoj.

Proksime Transruĝa spektrografo

Tiu ilo ne nur disigas la lumon en individua ondolongoj, sed povas fari tion dum pli ol 100 individuaj objektoj samtempe! Tiu aparato estas universala espectrógrafo "Webb", kiu povas funkcii en 3 malsamaj reĝimoj spektroskopio. Ĝi estis konstruita fare de la Eŭropa Spaca Agentejo, sed multaj komponantojn inkluzive detektilojn kaj multi-valvo baterio, provizita de la Centro por Spaco flugo. Goddard (NASA). Tiu aparato estis provita kaj estas preta por instalado.

Mez-infraruĝa instrumento

Aparato por esti uzita por larĝa bando figurado, tio estas: ĝi estos ricevita tra la plej impona bildo kun ĉiuj instrumentoj "Webb". De scienca vidpunkto, estus plej utila en mezuri la protoplaneda diskoj ĉirkaŭ junaj steloj, mezurado kaj visualización kun senprecedenca precizeco Zono de Kuiper objektoj kaj polvo, forte hejtita de stellumo. Li estas la nura ilo per criogénicamente malvarmigita al 7 K. Kompare kun la Spaca Teleskopo Spitzer, ĉi plibonigos la rezultojn en 100 fojojn.

Sen spacoj en celo spektrografo NIR (NIRISS)

La aparato produktos:

• larĝe spektroskopio en la transruĝa proksima ondolongo regiono (1.0 - 2.5 mikrono);
• Grism spektroskopio unu celon en la videbla kaj transruĝa gamo (0.6 - 3.0 mikrono);
• maskante-diafragmo interferometría ĉe ondolongoj de 3,8 - 4,8 mikronoj (kie atendis unuaj steloj kaj galaksioj);
• larĝa atingo enketon de la tuta kampo de vido.

Tiu ilo estis kreita de la Kanada Kosma Agentejo. Post pasi criogénico testado Li ankaŭ pretus integri en la teamo golfeto de la teleskopo.

sunshield

Spacaj teleskopoj ili ankoraŭ ne difinita. Unu el la plej timiga aspektoj de ajna starto estas uzi tute nova materialo. Anstataŭ malvarmigo la tuta kosmoŝipo aktive uzante desechable consumible refrigerante, la James Webb teleskopo uzas tute nova teknologio - 5-tavolo suno ŝildon por esti deplojitaj por reflekti la suna radiado de la teleskopo. Kvin 25-piedo folioj de titanio stangoj estas konektita kaj instalita post deplojo de la teleskopo. La protekto estis provita en 2008 kaj 2009. Grandskalan modeloj, partoprenante en laboratorio testoj, efektivigita ĉiuj ili devis fari ĉi tie sur Tero. Jen bela novigado.

Krome, ĝi estas ankaŭ nekredeblan koncepto: ne simple bloki la lumon de la suno kaj meti teleskopon en la ombro, kaj fari ĝin por ke ĉiuj varmo estas radiado en la direkto kontraŭa al la orientiĝo de la teleskopo. Ĉiu el la kvin tavoloj en vakuo spaco malvarmigxos kiel la distanco de ekstere esti iomete pli varma ol la surfaco temperaturo - ĉirkaŭ 350-360 K. fina tavolo temperaturo devus faligi al 37-40 K, kiu estas pli malvarma ol la surfaco dum la nokto Plutono.

Krome, signifa singardecojn preni por protekti ĝin de malfavoraj medio de profunda spaco. Unu el la aĵoj por esti koncernataj jen eta ŝtonetojn ŝtoneton grandeco, sablo, polvo kaj eĉ malpli per la interplaneda spaco flugante al rapido de dekoj aŭ eĉ centoj da miloj da km / h. Tiuj micrometeoritos kapablas prodelyvat etaj, mikroskopaj truoj en ĉio ili renkontas: kosmoŝipo, spaco kostumoj, speguloj, teleskopoj kaj multe pli. Se la spegulo havos nur damaĝ aŭ truoj, iomete malpliigi la kvanton de disponebla "bona lumo", la suna panelo povas esti disŝirita de rando gxis rando, kiu faros la tuta tavolo senutila. Por batali ĉi tiu fenomeno brila ideo estis uzita.

Ĉiuj suna ŝildo estis dividita en sekciojn por ke, se estas malgranda breĉo en unu, du aŭ eĉ tri el ĉi tiuj, la tavolo ne ŝiras plu, kiel frakturo en la ekrano de la aŭto. Dispartiganta gardos la tuta strukturo de la tuto, estas grave eviti degenero.

Kosmoŝipo: kunvenado kaj kontrolsistemo

Estas ordinara komponanto, kiel ekzistas en ĉiuj spacaj teleskopoj kaj sciencaj misioj. En JWST estas unika, sed ankaŭ tute preta. Ĉiuj kiu estas lasita estas la ĝenerala entreprenisto de la projekto kompanio Northrop Grumman, - kompleta ŝildo, invitu la teleskopo kaj kontroli ĝin. La mekanismo estos preta por komenci en 2 jaroj.

10 jaroj de malkovro

Se ĉiu iras bone, la homaro estas al la brodas de grandaj sciencaj malkovroj. La vualo de neŭtralaj gasoj, kiu daŭre superombris superrigardon de la plej fruaj steloj kaj galaksioj, estas solvita transruĝa kapabloj "Webb" kaj lia enorma luminosidad. Tio estos la plej granda, plej sentemaj teleskopo kun granda ondolongo gamo de 0,6 al 28 mikronoj (la homa okulo vidas el 0,4 al 0,7 mikronoj) de iam konstruita. Ĝi atendas por provizi jardeko de observoj.

Laŭ NASA, la termino "Webb" misio estos de 5,5 al 10 jaroj. Ĝi estas limigita al la kvanto de karburaĵo postulata konservi orbito kaj elektronika vivo kaj ekipaĵo en la severa medio de spaco. La orbita teleskopo James Webb portos stokon de karburaĵo por la tuta 10-jara esprimo, kaj 6 monatoj post lanĉo estos provita por certigi la flugo, garantianta 5 jaroj de scienca laboro.

Kio povus iri malĝuste?

La ĉefa faktoro limitante estas la kvanto de karburaĵo surŝipe. Kiam ĝi estas finita, la satelito estos drivi for de la Lagrange punkto L2, venante kiel kaosa orbito tre proksimaj al la Tero.

Tiu komo, povas okazi kaj aliaj malbonoj

• spegulas degenero, kiu influas la kvanton de kolektitaj lumon kaj kreas bildon artefaktoj, sed ne damaĝi la plua funkciado de la teleskopo;
• fiasko de parto aŭ tuta suna ekrano, kiu levos la temperaturo de la kosmoŝipo, kaj mallarĝiĝas la uzita ondolongo gamo al tre transruĝa proksima regiono (2-3 mikronoj);
• kraŝo malvarmigosistemon ilo meza IR gamo, kiu igas kapabla por uzo, sed ne influas la aliajn ilojn (0.6 al 6 mikronoj).

La plej malfacila testo kiu atendas la James Webb teleskopo, - lanĉo kaj injekto en la deziratan orbiton. Estas ĉi tiuj situacioj estis provitaj kaj pasis sukcese.

Revolucio en la scienco

Se la James Webb teleskopo funkcios en normala modo, la karburaĵo sufiĉas por certigi, ke lia laboro de 2018 al 2028. Cetere, la potencialo ekzistas por reabastecimiento, kio pligrandigus la teleskopo la vivon al alia jardeko. Kiel la "Hubble" estis operaciita por 25 jaroj, la JWST certigus generacio de revolucia scienco. En oktobro 2018 raketo "Ariane 5" estos orbitas la estonteco de astronomio, kiu, post pli ol 10 jaroj da malfacila laboro jam estis farita por komenci porti frukton. Estontaj teleskopoj espaciales preskaŭ alvenis.