James Webb Space Telescope (James Webb Space Telescope): lanseringsdato, utstyr

Med hver ytterligere centimeter åpning, hver ekstra sekunder lange observasjonsperiode, og hver ytterligere atom atmospherics, fjernt fra feltundersøkelsen teleskop, bedre, dypere og klarere vil se universet.

25 år med "Hubble"

Når teleskopet "Hubble" ble startet opp i 1990, det åpnet en ny æra i astronomi - plass. Ikke lenger hadde å forholde seg til atmosfæren, skyer, eller bekymre seg om elektromagnetisk flimmer. Alt som trengs - er å distribuere satellitten på målet å stabilisere det og å samle fotoner. Over 25 år med rom teleskoper begynte å dekke hele det elektromagnetiske spekteret, som er tillatt for den første gang for å vurdere universet ved hver bølgelengde av lys.

Men som vi vet har økt og økt vår forståelse for det ukjente. Jo lenger vi ser ut i universet, jo mer ser vi den dype fortiden: en begrenset mengde tid siden Big Bang, i forbindelse med den endelige lysets hastighet gir en grense for hva vi kan observere. Videre utvidelse av plass selv jobber mot oss, strekker den bølgelengden til lyset av stjerner som han reiser gjennom universet for våre øyne. Selv romteleskopet "Hubble", som gir oss den dypeste, mest spektakulære bilder av universet som vi noen gang har oppdaget, er begrenset i denne sammenheng.

"Hubble" Ulemper

"Hubble" - en fantastisk teleskop, men den har noen grunnleggende begrensninger:

• Bare 2,4 m i diameter, noe som begrenser dens oppløsning.
• Selv om det reflekterende belegg materialer, blir det stadig utsatt for direkte sollys, som er oppvarmet. Dette betyr at på grunn av termiske effekter, kan han ikke se på bølgelengden til lyset mer enn 1,6 mikrometer.
• Kombinasjonen av begrenset blenderåpning og bølgelengde, som den er følsom, noe som betyr at teleskopet kan se galaksen ikke er eldre enn 500 millioner år.

Disse galaksene er perfekt, langt eksisterte da universet var bare ca 4% av sin nåværende alder. Men vi vet at stjerner og galakser eksisterte før.

For å se den, teleskopet bør ha en høyere følsomhet. Dette betyr at overgangen til lengre bølgelengder og lavere temperaturer enn de "Hubble". Det er derfor, og skapte James Webb Space Telescope.

Utsiktene for vitenskap

James Webb Space Telescope (JWST) er utviklet for å overvinne disse begrensningene er: 6,5 m diameter teleskop samler 7 ganger mer lys enn "Hubble". Den åpner muligheten for ultra-høy oppløsning spektroskopi fra 600 nm til 6 mikron (4 ganger større enn den bølgelengde som er i stand til å se "Hubble") for å observere den midtre infrarøde området med en høyere sensitivitet enn noen gang før. JWST bruker passiv kjøling til en overflatetemperatur på Pluto og er i stand til aktivt å kjøle mid-infrarøde enheter opp til 7 K. Telescope James Webb vil gjøre det mulig å gjøre vitenskap som ingen før dette ikke er gjort.

Han vil:

• observere de tidligste galakser stadig dannet;
• synlig gjennom den nøytrale gass sonden og den første stjerne reionisering univers;
• utføre spektroskopisk analyse av de første stjerner (populasjons III), dannet etter Big Bang;
• få fantastiske overraskelser, som oppdagelsen av de tidligste supermassive sorte hull og kvasarer i universet.

Nivå forskning JWST er ikke lik som i det siste, og så teleskopet ble valgt som NASAs flaggskip oppdrag 2010s.

vitenskapelig mesterverk

Fra et teknisk synspunkt, er den nye James Webb teleskopet en ekte kunstverk. Prosjektet har gått en lang vei: det var budsjettoverskridelser, forsinkelser og risiko for kansellering av prosjektet. Etter intervensjonen av den nye ledelsen har endret seg. Prosjektet plutselig fått som klokker, ble midlene tildelt, sto for feil, feil og problemer, og laget begynte å pakke JWST i alle vilkår, planer og budsjett begrensninger. Lanseringen er planlagt til oktober 2018 i en rakett "Ariane 5". Teamet ikke bare følger planen, har hun ni måneder igjen å tillate noe uventet situasjon som var alle samlet og klar for denne datoen.

James Webb teleskop består av fire hoveddeler.

optiske enheten

Den inneholder alle speil, hvorav den mest effektive atten forgylling segmenterte primære speil. De vil bli brukt til å samle den fjerne stjernelys og fokusere sine instrumenter for analyse. Alle disse speilene er nå klar og perfekt, gjort rett etter planen. Ved slutten av montasjen de vil bli kastet inn i en kompakt konstruksjon for å kjøre i en avstand på mer enn 1 million kilometer fra Jorden til L2 Lagrange-punktet, og deretter automatisk vende for å danne en honeycomb struktur, som i mange år vil samle utgående lys. Det er virkelig en vakker ting, og et vellykket resultat av Titanic innsats av mange spesialister.

Bagasje nær infrarød

"Webb" er utstyrt med fire vitenskapelige instrumenter som er klar for 100%. Hoved Kameraet er et kamera av teleskopet nær IR-området, fra synlig lys til mørk oransje-infrarøde område. Det vil gi en enestående bilde av de tidligste stjerner, de yngste galakser som fremdeles er i ferd med å dannes, unge stjernene i Melkeveien og nærliggende galakser, hundrevis av nye objekter i Kuiperbeltet. Det er optimalisert for direkte avbildning av planeter rundt andre stjerner. Dette vil være hovedkameraet, brukes av de fleste observatører.

Nær infrarød Spectrograph

Dette verktøyet ikke bare skiller lys i enkelte bølgelengder, men er i stand til å gjøre dette for mer enn 100 enkeltobjekter på samme tid! Denne enheten er en universell spektrograf "Webb", som kan operere i tre forskjellige regimer spektroskopi. Den ble bygget av den europeiske romfartsorganisasjonen, men mange komponenter, inkludert detektorer og multi-ventil batteri, levert av Senter for Space Flight. Goddard (NASA). Denne enheten har blitt testet og er klar for installasjon.

Midt-infrarød instrument

Innretning som skal brukes for bredbånds avbildning, dvs. at det vil bli oppnådd via den mest imponerende bilde med alle instrumenter "Webb". Fra et vitenskapelig synspunkt, ville det være mest nyttig i å måle protoplanetarisk skive rundt unge stjerner, måling og visualisering med enestående nøyaktighet Kuiper-beltet og støv oppvarmet av stjernelys. Han er det eneste verktøyet med en kryogenisk avkjølt til 7 K. Sammenlignet med Spitzer Space Telescope, vil dette forbedre resultatene i 100 ganger.

Spaltefri spektrograf NIR (NIRISS)

Enheten vil produsere:

• bred-spektroskopi i bølgelengdeområdet nær infrarød (1,0 til 2,5 mikron);
• Grism spektroskopi ett objekt i det synlige og infrarøde området (0,6 til 3,0 mikron);
• maskering-åpning interferometri ved bølgelengder på 3,8 - 4,8 mikrometer (der forventede første stjerner og galakser);
• bredt spekter undersøkelse av hele synsfeltet.

Dette verktøyet ble opprettet av Canadian Space Agency. Etter å ha passert kryogenisk testing vil han også være villig til å integrere i utstyret bukten teleskopet.

solskjerm

Space teleskoper de ennå ikke har utnevnt. En av de mest skremmende aspektene ved enhver oppstart er å bruke et helt nytt materiale. I stedet for å kjøle hele romsonden aktivt ved bruk av engangs forbruksvare kjølemiddel, benytter James Webb teleskopet en helt ny teknologi - 5-lags solskjerm for å bli utplassert for å reflektere den solstråling fra teleskopet. Fem 25-fots ark av titan stenger er koblet sammen og installeres etter utplassering av teleskopet. Beskyttelsen er testet i 2008 og 2009. Fullskalamodeller, delta i laboratorietester, gjennomført alt de hadde å gjøre her på jorda. Dette er en vakker innovasjon.

I tillegg er det også en utrolig konsept: ikke bare å blokkere lyset fra solen og sette et teleskop i skyggen, og gjøre det slik at all varmen går i motsatt retning av retningen på teleskopet. Hver av de fem lag i en vakuum å skille blir kald etterhvert som avstanden fra utsiden for å være noe varmere enn overflatetemperaturen - omkring 350-360 K. siste lag temperatur skulle synke til 37-40 K, som er kaldere enn den flate om natten Pluto.

I tillegg betydelige forholdsregler tas for å beskytte den mot uønskede miljøet i verdensrommet. En av de tingene som skal berørte her er små småstein småstein størrelse, sand, støv og enda mindre gjennom inter plass flyr med en hastighet på flere titalls eller hundrevis av tusenvis av km / t. Disse mikrometeoritter er i stand prodelyvat små, mikroskopiske hull i alt de møter: romskip, romdrakter, speil, teleskoper og mye mer. Hvis speilet skal ha bare bulker eller hull, noe redusere mengden av tilgjengelig "godt lys", solpanelet kan rives fra kant til kant, noe som vil gjøre hele laget ubrukelig. For å bekjempe dette fenomenet geniale ideen ble brukt.

Alle solar skjoldet er delt inn i seksjoner, slik at, hvis det er et lite mellomrom på en, to eller tre av disse, vil laget ikke rive ytterligere, som et brudd i frontruten i bilen. Partisjonering vil holde hele strukturen av det hele, er det viktig å unngå degradering.

Romfartøy: montering og kontrollsystem

Det er en vanlig komponent, som det er i alle rom teleskoper og vitenskapelige oppdrag. I JWST er unik, men også fullt forberedt. Alt som er igjen er hovedentreprenør for prosjektet selskapet Northrop Grumman, - komplett skjold, montere teleskopet og sjekke det ut. Enheten vil være klar til å starte i 2 år.

10 år med funn

Hvis alt går bra, er menneskeheten på randen av store vitenskapelige oppdagelser. Slør av nøytralgass, som fortsatt overskygget oversikt over de tidligste stjerner og galakser, er løst infrarøde evner "Webb" og dens enorme lysstyrke. Dette vil være den største og mest sensitive teleskop med et stort bølgelengdeområde fra 0,6 til 28 mikrometer (med det blotte øye fra 0,4 til 0,7 mikron) av stadig bygget. Det er forventet å gi et tiår med observasjoner.

Ifølge NASA, vil begrepet "Webb" mission være fra 5,5 til 10 år. Det er begrenset til mengden drivstoff som kreves for å opprettholde bane, og elektronikk livet og utstyr i det harde miljøet plass. Orbital teleskop James Webb vil bære et lager av drivstoff for hele 10-års periode, og 6 måneder etter lanseringen vil bli testet for å sikre flyet, som garanterer 5 år med vitenskapelig arbeid.

Hva kan gå galt?

Den viktigste begrensende faktor er mengden av brensel ombord. Når den er ferdig, vil satellitten drive bort fra Lagrange-punkt L2, som kommer på som en kaotisk bane svært nær Jorden.

Dette koma, kan det oppstå andre problemer:

• speil degradering, som påvirker mengden av lys samlet opp og lage bildeartifakter, men ikke vil skade den videre drift av teleskop;
• svikt av en del eller solens totale skjerm, noe som vil heve temperaturen av sonden, og forminsker brukes bølgelengdeområdet til meget nær infrarøde området (2-3 mikron);
• crash kjølesystemet verktøy mid-IR-området, noe som gjør det uegnet for bruk, men påvirker ikke andre verktøy (0,6 til 6 mikron).

Den vanskeligste test som venter James Webb teleskopet, - lansering og injeksjon i ønsket bane. Det er disse situasjonene har blitt testet og bestått vellykket.

Revolusjon i vitenskapen

Hvis James Webb teleskopet vil fungere i en normal modus, er drivstoff nok til å sikre at hans arbeid 2018-2028. Dessuten er det mulighet for tanking, som ville forlenge teleskopet liv til et annet tiår. Akkurat som "Hubble" ble operert i 25 år, ville JWST sikre generasjonen av revolusjonær vitenskap. I oktober 2018 rocket "Ariane 5" vil bane fremtiden for astronomi, som etter mer enn 10 år med hardt arbeid er allerede gjort for å begynne å bære frukter. Fremtidige plass teleskoper nesten kommet.