Z każdym dodatkowym otworem, każdy dodatkowy centymetr drugiego okresu obserwacji, a każde dodatkowe przeszkody atmosferyczne atomu oddalonego od teleskopu badań terenowych, lepiej, głębiej i wyraźniej zobaczysz wszechświat.
25 lat „Hubble”
Gdy teleskop „Hubble” rozpoczęła swoją działalność w 1990 roku, otworzyła nową erę w astronomii – przestrzeń. Nie miał już do czynienia z atmosfery, chmury, albo martwić migotania elektromagnetycznego. Wszystko co jest potrzebne – jest wdrożenie satelitę na cel, aby ustabilizować ją i zebrać fotony. Ponad 25 lat teleskopów kosmicznych zaczęły obejmować całe spektrum elektromagnetycznego, co pozwoliło po raz pierwszy do rozważenia wszechświat w każdej długości fali światła.
Ale jak nasza wiedza wzrosła, i zwiększyło nasze zrozumienie nieznany. Im dalej patrzymy na zewnątrz do świata, tym bardziej widzimy głęboką przeszłość: skończoną ilość czasu od Wielkiego Wybuchu, w połączeniu ze skończoną prędkością światła zapewnia granice tego, co możemy obserwować. Ponadto, rozszerzenie przestrzeni sama pracuje przeciwko nam, rozciąganie długość fali światła gwiazd, kiedy podróżuje po wszechświecie naszych oczach. Nawet teleskop kosmiczny „Hubble”, co daje nam najgłębsze, najbardziej spektakularne obrazy wszechświata, jaką kiedykolwiek odkryto, jest ograniczony w tym względzie.
„Hubble” Wady
„Hubble” – niesamowite teleskop, ale ma pewne podstawowe ograniczenia:
- Zaledwie 2,4 m średnicy, co ogranicza jego rozdzielczość.
- Chociaż odbijających materiałów powłokowych, jest stale narażone na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, która jest podgrzewana. Oznacza to, że z powodu efektów termicznych, nie może oglądać długość fali światła więcej niż 1,6 mikrona.
- Połączenie z ograniczoną przysłony i długości fali, na której jest wrażliwy, co oznacza, że teleskop widać żadna galaktyka nie starsze niż 500 milionów lat.
Galaktyki te są doskonałe, daleko istniały gdy Wszechświat miał tylko około 4% jej obecnego wieku. Ale wiemy, że gwiazdy i galaktyki istniały wcześniej.
Aby zobaczyć to, teleskop powinien mieć wyższą czułość. Oznacza to, że przejście do dłuższych długości fal i w niższych temperaturach, niż „HST”. Dlatego, i stworzył Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Perspektywy dla nauki
James Webb przestrzeni teleskopowej (JWST) jest zaprojektowany w celu przezwyciężenia tych ograniczeń jest: 6,5 m Średnica teleskop zbiera 7 razy więcej światła niż „HST”. Otwiera to możliwość bardzo wysokiej rozdzielczości spektroskopii od 600 nm do 6 mikronów (4 razy większa niż długość fali, która jest w stanie zobaczyć „Hubble'a”) obserwować środkowym obszarze podczerwieni z większą czułością niż kiedykolwiek przedtem. JWST wykorzystuje pasywne chłodzenie do temperatury powierzchni Plutona i jest w stanie aktywnie chłodzić urządzeń średniej podczerwieni do 7 K. Teleskopu Jamesa Webba będzie to możliwe do zrobienia naukę jak nikt wcześniej tego nie robi.
Chce:
- obserwować najwcześniejsze galaktyki kiedykolwiek utworzone;
- widoczny przez czujnik gazu obojętnego i pierwszym Gwiezdnych era rejonizacji;
- przeprowadzenie analizy spektroskopowe pierwszych gwiazdek (populacji III), utworzonej po Wielkim Wybuchu;
- uzyskać niesamowite niespodzianki, jak odkrycia pierwszych czarnych dziur i kwazarów we Wszechświecie.
Badania poziomu JWST nie jest podobna do tej w przeszłości, a więc teleskop został wybrany jako 2010s flagowy misji NASA.
arcydzieło naukowe
Z technicznego punktu widzenia, nowy teleskop James Webb jest prawdziwym dziełem sztuki. Projekt przeszedł długą drogę: było przekroczenie budżetu, opóźnienia harmonogramu i ryzyko rezygnacji z projektu. Po interwencji nowego kierownictwa zmieniła. Projekt zyskał nagle jak zegarki, fundusze zostały przyznane, stanowiły błędów, niepowodzeń i problemów, a zespół zaczął pakowania JWST we wszystkich kategoriach, harmonogramy oraz ograniczeń budżetowych. Rozpoczęcie planowane jest na październik 2018 roku w rakiety „Ariane 5”. Zespół następuje nie tylko harmonogram, ma dziewięć miesięcy w lewo, aby umożliwić każdej nieoczekiwanej sytuacji, że wszystko zostało zebrane i przygotowane do tej daty.
James Webb teleskop składa się z czterech głównych części.
urządzenie optyczne
Obejmuje ona wszystkie lustra, z których najbardziej skuteczny osiemnaście pozłacany segmentacji zwierciadło. Będą one wykorzystywane do zbierania odległe światło gwiazd i skupić swoje instrumenty do analizy. Wszystkie te lusterka są już gotowe i doskonałe, wykonane zgodnie z planem. Pod koniec zespołu będą składaną w kompaktowej obudowie być uruchomiony w odległości ponad 1 miliona kilometrów od Ziemi do punktu L2 Lagrange, a następnie automatycznie się tworząc strukturę plastra miodu, które przez wiele lat będą zbierać Wychodzące światło. To naprawdę piękna rzecz i pomyślny wynik wysiłków tytanowych wielu specjalistów.
Bagaż bliskiej podczerwieni
„Webb” wyposażona jest w cztery instrumentów naukowych, które są gotowe na 100%. Głównym kamera jest kamerą teleskopu bliskiej podczerwieni od promieniowania widzialnego do głębokiego obszaru pomarańczowego podczerwieni. Zapewni ona niespotykany obraz pierwszych gwiazd, najmłodsze galaktyki, które są nadal w trakcie tworzenia, młode gwiazdy Drogi Mlecznej i pobliskich galaktyk, setki nowych obiektów w pasie Kuipera. Jest on zoptymalizowany do bezpośredniego obrazowania planet wokół innych gwiazd. Będzie to główny aparat, stosowane przez większość obserwatorów.
Bliska podczerwień Spectrograph
To narzędzie nie tylko oddziela światło na poszczególne długości fal, ale jest w stanie zrobić dla ponad 100 pojedynczych obiektów w tym samym czasie! To urządzenie jest uniwersalnym spektrograf „Webb”, który może działać w 3 różnych systemów spektroskopii. Został zbudowany przez Europejską Agencję Kosmiczną, ale wiele elementów, w tym baterii i detektory wielo-zaworowej, dostarczonych przez Centrum Lotów Kosmicznych. Goddard (NASA). To urządzenie zostało przetestowane i jest gotowa do montażu.
Urządzenie średniej podczerwieni
Urządzenie może być stosowane do obrazowania szerokopasmowej, czyli będzie uzyskać za pośrednictwem najbardziej imponującego obrazu ze wszystkich instrumentów „Webb”. Z naukowego punktu widzenia, byłoby najbardziej przydatne w pomiarze Dysk Protoplanetarny wokół młodych gwiazd, pomiar i wizualizację z niespotykaną dokładnością obiektów Pasa Kuipera i pyłu ogrzewane przez światło gwiazd. On jest jedynym narzędziem z kriogenicznie chłodzi się do 7 K. W porównaniu z Kosmicznego Teleskopu Spitzera, spowoduje to poprawę wyników 100 razy.
Pauz spektrograf NIR (NIRISS)
Urządzenie będzie produkować:
- Szeroki spektroskopia w bliskiej podczerwieni (długości fali 1,0 – 2,5 mikronów);
- Spektroskopia Grism jeden przedmiot w zakresie widzialnym i podczerwonym zakresie (0,6 – 3,0 mikronów);
- Maskowanie aperturze interferometrii przy długości fali 3,8 – 4,8 mikronów, gdzie pierwsze (Data i galaktyki);
- Szerokozakresowy badanie całego pola widzenia.
To narzędzie zostało stworzone przez Canadian Space Agency. Po przejściu testów kriogenicznej będzie on również skłonny do włączenia do wnęki wyposażenie teleskopu.
osłona przeciwsłoneczna
teleskopy kosmiczne nie zostały one jeszcze wyznaczony. Jednym z najbardziej przerażających aspektów każdego uruchamiania jest zastosowanie zupełnie nowego materiału. Zamiast chłodzenia cały statek kosmiczny aktywnie korzystających z jednorazowych materiałów eksploatacyjnych chłodniczego, teleskop James Webb wykorzystuje zupełnie nową technologię – 5-warstwowa osłona przeciwsłoneczna, który będzie wykorzystany do odbijania promieniowania słonecznego z teleskopu. Pięć arkuszy 25-metrowe pręty tytanowe są podłączone i zainstalowane po wdrożeniu teleskopu. Ochrona została przetestowana w latach 2008 i 2009. Modele w pełnej skali, uczestnicząc w badaniach laboratoryjnych, przeprowadzonych wszyscy musieli zrobić tu, na Ziemi. Jest to piękny innowacje.
Ponadto, jest również niesamowite pojęcie: nie wystarczy, aby zablokować światło słoneczne i umieścić teleskop w cieniu, i zrobić to tak, że całe ciepło jest emitowane w kierunku przeciwnym do orientacji teleskopu. Każdą z pięciu warstw, w przestrzeni próżniowej będzie zimno jak odległość od zewnątrz, aby być nieco wyższa niż temperatura powierzchni, – około 350-360 K. Temperatura ostatnia warstwa powinna spaść do 37-40 K, która jest niższa niż powierzchnia w nocy Pluton.
Ponadto, znaczne środki ostrożności podejmowane w celu ochrony przed niekorzystnym środowisku przestrzeni kosmicznej. Jedną z rzeczy, które mają być tutaj zainteresowane są malutkie kamyczki wielkości żwir, piasek, kurz, a nawet mniej przez przestrzeń międzyplanetarną lecący z prędkością dziesiątek lub nawet setek tysięcy km / h. Te mikrometeoryty są w stanie prodelyvat małe, mikroskopijne otwory w wszystko, co napotka: statek kosmiczny, kombinezony kosmiczne teleskopy, lustra, i wiele więcej. Jeśli lustro będzie miał tylko wgniecenia lub dziury, nieznacznie zmniejszyć ilość dostępnego światła „dobre”, panel słoneczny może być rozdarty od krawędzi do krawędzi, która sprawi, że cała warstwa bezużyteczne. W celu zwalczania tego zjawiska genialny pomysł został wykorzystany.
Wszystko tarcza słoneczna została podzielona na sekcje tak, że jeśli jest mała szczelina w jednej, dwóch lub nawet trzech z nich, warstwa nie zerwie dalej, jak pęknięcie na przedniej szybie samochodu. Podział będzie utrzymywać całą strukturę całości, ważne jest, aby zapobiec degradacji.
Kosmicznych: montaż i sterowanie
To jest zwykłym składnikiem, ponieważ istnieje we wszystkich teleskopów kosmicznych i misjach naukowych. W JWST jest wyjątkowy, ale również w pełni przygotowany. Wszystko, co pozostało jest generalnym wykonawcą projektu firmy Northrop Grumman, – pełnej osłony, montażu teleskopu i to sprawdzić. Urządzenie będzie gotowe do rozpoczęcia w ciągu 2 lat.
10 lat od odkrycia
Jeśli wszystko pójdzie dobrze, ludzkość jest na skraju wielkich odkryć naukowych. Zasłona z gazem obojętnym, który jest nadal w cieniu przegląd pierwszych gwiazd i galaktyk, został rozwiązany możliwości podczerwieni „Webb” i jego ogromna jasność. To będzie największą najbardziej wrażliwych teleskop dużym zakresie długości fali od 0,6 do 28 mikronów (ludzkie oko postrzega od 0,4 do 0,7 mikronów) o coraz zbudowali. Oczekuje się, że w celu zapewnienia dekadę obserwacje.
Według NASA, termin „Webb” misja będzie od 5,5 do 10 lat. Jest ona ograniczona do ilości paliwa potrzebnego do utrzymania orbitę i życia elektroniki i sprzętu w trudnych warunkach przestrzeni. Teleskop orbitalny James Webb będzie mieć zapas paliwa dla całej 10-letniej perspektywie, i 6 miesięcy po uruchomieniu będzie testowany, aby zapewnić lot, który gwarantuje 5 lat pracy naukowej.
Co może pójść nie tak?
Głównym czynnikiem ograniczającym jest ilość paliwa na pokładzie. Po jej zakończeniu, satelita będzie odpłynąć z punktu Lagrange'a L2, mieszczących się jako chaotyczne orbity bardzo blisko Ziemi.
Ten śpiączkę, mogą wystąpić inne problemy:
- lusterka degradacji, która wpływa na ilość zebranego światła i tworzenia artefaktów graficznych, ale nie spowoduje uszkodzenia dalsze działanie teleskopu;
- brak części lub całości ekranu słonecznego, co podniesie temperaturę sondy i zawęża zakres długości fali używanej bardzo bliskiej podczerwieni (2-3 mikronów);
- Układ chłodzenia narzędzia awarii zakres średniej podczerwieni, co sprawia, że nie nadaje się do użycia, lecz nie ma wpływu na inne narzędzia (od 0,6 do 6 mikronów).
Najtrudniejszym testem, który czeka teleskopu James Webb – uruchomienie i wstrzyknięcia do żądanej orbicie. To właśnie te sytuacje, zostały przebadane i przeszły pomyślnie.
Rewolucja w nauce
Jeśli teleskop James Webb będzie działać w trybie normalnym, paliwo jest wystarczająco, aby upewnić się, że jego praca z 2018 roku do 2028 roku. Ponadto, istnieje potencjalna możliwość tankowania, co przedłuża żywotność teleskopu do innej dekady. Podobnie jak „Hubble” pracował przez 25 lat, JWST zapewniłoby generacja rewolucyjnego nauki. W październiku 2018 roku, rakieta nośna „Ariane 5” będzie orbita przyszłość astronomii, który po ponad 10 lat ciężkiej pracy została już wykonana, aby zacząć przynosić efekty. Przyszłe teleskopy kosmiczne prawie przyjechał.
Latest posts
Jak zrobić trellises dla powojników
ogrodnictwo
