James Webb Espas Teleskòp (Jak Webb Espas Teleskòp): dat lansman, ekipman

Avèk chak Ouverture plis santimèt, chak adisyonèl peryòd obsèvasyon dezyèm ak chak parasites atòm adisyonèl, aleka soti nan teleskòp sondaj jaden, pi bon, pi fon ak pi klè ou pral wè linivè a.

25 ane nan "ubl"

Lè teleskòp nan "ubl" te kòmanse opere nan 1990, li louvri yon nouvo epòk nan astwonomi - espas. No longer te fè fas ak atmosfè, nwaj yo, oswa enkyete sou tranbleman elektwomayetik. Tout sa ki nesesè - se deplwaye satelit la sou sib nan estabilize li ak nan kolekte foton. Plis pase 25 ane nan telescope espas te kòmanse kouvri tout spectre an elektwomayetik, ki pèmèt pou premye fwa yo konsidere linivè a nan chak longèdonn nan limyè.

Men, jan yo gen konesans nou ogmante, ak ogmante konpreyansyon nou nan enkoni an. Plis nan nou gade deyò nan linivè a, plis la nou wè sot pase a gwo twou san fon: yon kantite lajan fini nan tan depi Bang a Big, an konjonksyon avèk vitès la fini nan limyè bay yon limit nan sa nou kapab obsève. Anplis, ekspansyon an nan espas tèt li ap travay kont nou, etann longèdonn nan nan limyè a nan zetwal menm jan li vwayaje toupatou nan linivè la nan je nou an. Menm teleskòp nan espas "ubl", ki ba nou pwofon nan, imaj yo pi espektakilè nan linivè a ke nou te tout tan tout tan dekouvri, sa sèlman nan respè sa a.

"Ubl" Dezavantaj

"Ubl" - yon teleskòp etonan, men li gen kèk limit fondamantal:

• Jis 2.4 m nan dyamèt, ki limite li yo rezolisyon.
• Malgre ke materyèl kouch meditativ, li se toujou ap ekspoze a limyè solèy la dirèk, ki se chofe. Sa vle di ke akòz efè tèmik, li pa ka gade longèdonn la nan limyè plis pase 1.6 mikron.
• Konbinezon a nan Ouverture limite ak longèdonn, nan ki li se sansib, sa vle di teleskòp a ka wè galaksi an pa gen okenn ki gen plis pase 500 milyon ane.

galaksi ki Sa yo se pafè, byen lwen egziste lè linivè a te sèlman sou 4% ki gen laj prezan li yo. Men, nou konnen zetwal yo ak galaksi ki te egziste avan.

Pou wè li, teleskòp a ta dwe gen yon sansiblite ki pi wo. Sa vle di tranzisyon an nan pi long longèdonn ak pi ba tanperati pase "ubl a". Se pou rezon sa, e te kreye James Webb Espas Teleskòp a.

Kandida pou syans

James Webb Espas Teleskòp (JWST) se fèt yo simonte limit sa yo se: ak 6.5 m teleskòp dyamèt kolekte 7 fwa plis limyè pase "ubl a". Li te ouvè posibilite pou ultra-wo-rezolisyon spèktrometri soti nan 600 NM nan 6 mikron (4 fwa pi gwo pase longèdonn la, ki se kapab wè "ubl a") yo obsève rejyon an mitan enfrawouj ak yon sansiblite pi wo pase tout tan anvan. JWST sèvi ak pasif refwadisman nan yon tanperati sifas nan Pliton ak se kapab aktivman fre aparèy yo mitan-enfrawouj jiska 7 K. Teleskòp James Webb pral fè li posib fè syans kòm pa gen yon sèl anvan sa a se pa sa fè.

Li pral:

• obsève galaksi ki yo pi bonè tout tan tout tan fòme;
• vizib nan pwofonde nan gaz net ak premye linivè a zetwal reionization;
• pote soti nan spèktroskopi analiz de zetwal yo trè premye (popilasyon III), ki te fòme apre Bang a Big;
• jwenn supriz etonan, tankou dekouvèt la nan pi bonè twou yo supermassive nwa ak kwazar nan linivè la.

Nivo rechèch JWST se pa menm jan ak sa nan tan lontan an, e konsa te teleskòp a chwazi kòm 2010s misyon bato NASA an.

chèf syantifik

Nan yon pwendvi teknik, nouvo teleskòp a James Webb se yon travay reyèl nan atizay. Pwojè a te pase yon fason lontan: te gen Depatman bidjè, reta orè ak risk pou yo anile nan pwojè an. Apre entèvansyon an nan lidèchip nan nouvo te chanje. Pwojè a toudenkou te vin jwenn kòm mont, lajan yo te resevwa lajan, matirite pou erè, echèk ak pwoblèm, ak ekip la te kòmanse procesna JWST nan tout tèm, orè ak kontrent bidjè. se lansman an pwograme pou mwa Oktòb 2018 nan yon fize "aryan 5". Ekip la pa sèlman sa a orè a, li gen nèf mwa kite pou pèmèt pou nenpòt sitiyasyon inatandi ki te tout kolekte epi pare pou dat sa a.

James Webb Teleskòp konsiste de kat pati prensipal la.

optik inite

Li gen ladan l tout nan miwa yo, ki pi efikas dizwit dorur a segmenté glas prensipal. Yo pral itilize nan kolekte limyè zetwal la byen lwen epi konsantre enstriman mizik li yo pou analiz. Tout miwa sa yo, se kounye a pare ak pafè, te fè dwa sou orè. Nan fen tout pèp la yo pral se pou yo pliye nan yon konsepsyon kontra enfòmèl ant yo dwe kouri nan yon distans de plis pase 1 milyon kilomèt soti nan Latè a nan pwen an L2 Lagrange, ak Lè sa otomatikman vire yo fòme yon estrikti siwo myèl, ki pou anpil ane ap kolekte sortant limyè. Li nan reyèlman yon bagay bèl ak yon rezilta siksè nan efò yo Titanic nan anpil espesyalis.

Bagaj tou pre enfrawouj

"Webb" se ekipe ak kat enstriman mizik syantifik ki yo pare pou 100%. Kamera a prensipal la se yon kamera nan teleskòp a tou pre IR ranje, soti nan limyè vizib nan gwo twou san fon rejyon zoranj-enfrawouj. Li pral bay yon foto san parèy nan zetwal yo pi bonè, galaksi ki yo pi piti ki toujou nan pwosesis la nan fòmasyon, zetwal jèn nan Way la lakte ak galaksi ki tou pre, dè santèn de objè nouvo nan senti a Kuiper. Li se optimisé pou D dirèk nan planèt alantou lòt zetwal yo. Sa a pral kamera a prensipal yo, itilize pa pi obsèvatè.

Toupre Enfrawouj spèktrograf

Zouti sa a pa sèlman separe limyè a nan longèdonn moun, men se kapab fè sa a pou plis pase 100 objè endividyèl nan menm tan an! Aparèy sa a se yon spèktrograf inivèsèl "Webb", ki ka opere nan 3 diferan rejim spèktrometri. Li te konstwi pa Ajans la Espas Ewopeyen an, men anpil eleman ki gen ladan detektè ak milti-valv batri, ki ofri pa Sant pou vòl espas. . Goddard (NASA) te Aparèy sa a te teste ak se pare pou enstalasyon.

Mid-enfrawouj enstriman

Aparèy pou l itilize pou bande D, dir li pral jwenn atravè imaj la pi enpresyonan ak tout enstriman mizik "Webb". Soti nan yon pwen syantifik de vi, li ta pi itil nan mezire disk yo protoplanetary otou zetwal jenn ti gason, mezi ak vizyalizasyon ak san parèy presizyon Kuiper Belt objè ak pousyè chofe pa limyè zetwal. Li se zouti an sèlman ak yon cryogenically refwadi a 7 K. Konpare ak Espas Teleskòp a Spitzer, sa a pral amelyore rezilta yo nan 100 fwa.

Gapless spèktrograf NIR (NIRISS)

Aparèy la pral pwodwi:

• lajè-spèktrometri nan longèdonn rejyon an tou pre enfrawouj (1.0 - 2.5 Micron);
• Grism spèktrometri yon objè nan seri a vizib ak enfrawouj (0.6 - 3.0 Micron);
• maskin-Ouverture entèrferometri a longèdonn nan 3.8 - 4.8 mikron (kote atann zetwal premye ak galaksi ki);
• lajè-ranje sondaj sou jaden an tout antye de vi.

te Zouti sa a kreye pa Ajans la Espas Kanadyen. Apre w fin pase tès kriyojeni li pral tou kapab byen vle entegre nan Bay la ekipman nan teleskòp la.

sunshield

telescope Espas yo pa gen ankò nonmen. Youn nan aspè ki pi pè nan nenpòt ki demaraj se sèvi ak yon materyèl totalman nouvo. Olye pou yo refwadisman veso espasyèl la tout antye aktivman lè l sèvi avèk jetab febrifuj konsomasyon, teleskòp a James Webb sèvi ak yon konplètman nouvo teknoloji - 5-kouch plak pwotèj solèy yo dwe deplwaye a reflete radyasyon solè a soti nan teleskòp a. Senk dra 25-pye nan branch Titàn gen rapò ak enstale apre deplwaman de teleskòp la. te pwoteksyon an te teste nan 2008 ak 2009. Plen-echèl modèl, k ap patisipe nan tès laboratwa, te pote soti tout sa yo te fè isit la sou Latè. Sa a se yon inovasyon bèl.

Anplis de sa, li se tou yon konsèp enkwayab: pa tou senpleman yo bloke limyè a soti nan solèy la, li mete yon teleskòp nan lonbraj la, epi fè li pou ke se tout chalè a emi nan yon direksyon ki opoze a oryantasyon an nan teleskòp la. Chak nan senk kouch yo nan yon espas vakyòm ap vin frèt kòm distans la soti an deyò de la yo dwe yon ti kras pi cho pase tanperati a sifas - alantou 350-360 K. tanperati dènye kouch ta dwe bese a 37-40 K, ki se pi frèt pase sifas la nan mitan lannwit Pliton.

Anplis de sa, prekosyon enpòtan pran nan pwoteje li nan anviwònman negatif nan espas gwo twou san fon. Youn nan bagay ki yo dwe konsène isit la yo se ti wòch ti gwosè roch, sab, pousyè ak menm mwens nan espas entèrplanetèr vole nan yon vitès nan dè dizèn oswa menm dè santèn de milye de km / h. micrometeorites Sa yo se kapab prodelyvat ti, twou mikwoskopik nan tout bagay yo rankontre: veso espasyèl, kostim espas, miwa, telescope ak plis ankò. Si glas la pral gen étidyan sèlman oswa twou, yon ti kras redwi kantite ki disponib "limyè bon", ka panèl la solè dwe chire soti nan kwen nan kwen, ki pral fè kouch a tout antye initil. Sa yo konbat fenomèn sa a briyan lide te itilize.

Te tout plak pwotèj solè te divize an seksyon pou ke, si gen yon diferans ti nan yonn, de oswa menm twa nan sa yo, kouch a pa pral chire pi lwen, kòm yon ka zo kase nan glas devan machin lan nan machin lan. Séparation ap kenbe estrikti a tout antye nan tout la, li enpòtan yo anpeche degradasyon.

Veso espasyèl: asanble ak sistèm kontwòl

Li se yon eleman òdinè, jan yo gen se nan tout telescope espas ak misyon syantifik. Nan JWST se inik, men tou, konplètman prepare. Tout sa ki kite se antreprenè la an jeneral nan konpayi an pwojè Northrop Grumman, - plak pwotèj konplè, rasanble teleskòp a epi tcheke li soti. Aparèy la pral pare yo kòmanse nan 2 zan.

10 ane nan dekouvèt

Si tout bagay ale byen, limanite se sou wout pou l gwo dekouvèt syantifik. rido ki te nan gaz net, ki se toujou vin kouvri BECA de zetwal yo pi bonè ak galaksi ki, se rezoud kapasite enfrawouj "Webb" ak liminozite menmen li yo. Sa a pral pi gwo, teleskòp a pi sansib ak yon seri longèdonn gwo soti nan 0.6 a 28 mikron (je imen an wè soti nan 0.4 0.7 mikron) nan tout tan tout tan bati. Li espere bay yon dekad nan obsèvasyon.

Dapre NASA, tèm "Webb" misyon an yo pral soti nan 5.5 a 10 ane sa yo. Li se limite a sa sèlman kantite lajan an nan gaz oblije kenbe òbit, ak lavi elektwonik ak ekipman nan anviwònman an piman bouk nan espas. teleskòp a òbital James Webb pral pote yon aksyon nan gaz pou tèm nan tout antye 10 zan, ak 6 mwa apre yo fin lansman yo pral teste asire vòl la, ki garanti 5 ane nan travay syantifik.

Ki sa ki ka ale mal?

prensipal faktè a limite se kantite lajan an nan gaz sou tablo. Lè li fini, satelit a ap flote lwen soti nan pwen L2 a Lagrange, vini sou kòm yon òbit chaotic trè pre Latè a.

koma sa a, ka rive ak pwoblèm lòt:

• miwa degradasyon, ki afekte kantite lajan an nan kolekte limyè ak kreye zafè imaj, men li pa pral domaje operasyon an plis nan teleskòp a;
• echèk nan yon pati oswa total ekran solè, ki pral ogmante tanperati a nan veso espasyèl la, ak Narrows seri a longèdonn itilize yo anpil tou pre rejyon enfrawouj (2-3 mikron);
• aksidan refwadisman sistèm zouti mitan-IR ranje, ki fè li enkonpetan pou itilize, men se pa afekte zouti yo lòt (0.6 a 6 mikron).

Egzamen sa a pi difisil ki ap tann teleskòp a James Webb, - lanse ak piki nan òbit la vle. Li se sitiyasyon sa yo te teste li pase avèk siksè.

Revolisyon nan syans

Si teleskòp a James Webb pral travay nan yon mòd nòmal, gaz la se ase yo asire ke travay li soti nan 2018 2028. Anplis, potansyèl la egziste pou ravitaye, ki ta pwolonje lavi teleskòp a nan yon lòt deseni. Menm jan "ubl a" te opere pou 25 zan, JWST a ta asire jenerasyon nan syans revolisyonè. Nan mwa Oktòb 2018, konpayi asirans fize a "aryan 5" ap òbit tan kap vini an nan astwonomi, ki, apre yo fin plis pase 10 lane nan travay di te deja fè yo kòmanse donnen. telescope espas Future prèske rive.