Содержание
Телескоп «Джеймс Уэбб» – самый мощный телескоп в мире
Телескоп «Джеймс Уэбб» — это орбитальная инфракрасная обсерватория, которая должна заменить тот самый знаменитый космический телескоп «Хаббл».
Это очень сложный механизм. Работа над его идет около 20 лет! «Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 метров в диаметре и стоить около 6.8 млрд долларов. Для сравнения, диаметр зеркала «Хаббла» — «всего» 2.4 метра.
Посмотрим?
28 фото
1. Телескоп «Джеймс Уэбб» должен быть размещен на гало-орбите в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля. А в космосе холодно. Здесь показаны испытания, проводимые 30 марта 2012, направленные на изучение возможности противостоять холодным температурам пространства. (Фото Chris Gunn | NASA):
2. «Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6.5 метров в диаметре с площадью собирающей поверхности 25 м². Много это, или мало? (Фото Chris Gunn):
3. Сравним с «Хабблом».
Зеркало «Хаббла» (слева) и «Уэбба» (справа) в одном масштабе:
4. Полномасштабная модель космического телескопа Джеймса Уэбба в Остине, штат Техас, 8 марта 2013. (Фото Chris Gunn):
5. Проект телескопа представляет собой международное сотрудничество 17 стран, во главе которых стоит NASA, со значительным вкладом Европейского и Канадского космических агентств. (Фото Chris Gunn):
6. Изначально запуск намечался на 2007 год, в дальнейшем переносился на 2014 и на 2015 год. Однако первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года.(Фото Chris Gunn):
7. Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6.5 метра, чтобы измерить свет от самых далёких галактик.
Простое изготовление зеркала, подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос.
Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади. (Фото Chris Gunn):
8. Не только у нас всё дорожает от начальной сметы. Так, стоимость телескопа «Джеймс Уэбб» превысила изначальные расчёты по меньшей мере в 4 раза. Планировалось, что телескоп обойдётся в 1,6 млрд долл. и будет запущен в 2011 году, однако по новым оценкам стоимость может составить 6.8 млрд, при этом запуск состоится не ранее 2018 года. (Фото Chris Gunn):
9. Это спектрограф ближнего инфракрасного диапазона. Он будет анализировать спектр источников, что позволит получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе. (Фото Chris Gunn):
10. Испытания солнцезащитного экрана, 10 июля 2014. (Фото Chris Gunn):
Телескоп позволит обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 а.
е. от своих звёзд, и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет. В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звезд. Благодаря «Джеймсу Уэббу» ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии — возможностей телескопа будет достаточно не только для того, чтобы обнаруживать сами экзопланеты, но даже спутники и спектральные линии этих планет.
11. Инженеры тестируют в камере. систему подъема телескопа, 9 сентября 2014. (Фото Chris Gunn):
12. Исследование зеркал, 29 сентября 2014. Шестиугольная форма сегментов была выбрана не случайно. Она обладает высоким коэффициентом заполнения и имеет симметрию шестого порядка. Высокий коэффициент заполнения означает, что сегменты подходят друг к другу без зазоров. Благодаря симметрии 18 сегментов зеркала можно разделить на три группы, в каждой из которых настройки сегментов идентичны. Наконец, желательно, чтобы зеркало имело форму, близкую к круговой — для максимально компактного фокусирования света на детекторах.
Овальное зеркало, например, дало бы вытянутое изображение, а квадратное послало бы много света из центральной области. (Фото Chris Gunn):
13. Очистка зеркала сухим льдом из двуокиси углерода. Тряпками здесь никто не трет. (Фото Chris Gunn):
14. Камера A — это гигантская испытательная камера с вакуумом, которая будет моделировать космическое пространства при испытаниях телескопа «Джеймса Уэбба», 20 мая 2015. (Фото Chris Gunn):
31 декабря 2015 года. Установлено 11 зеркал. (Фото Chris Gunn):
А 2 марта 2016 года установленных зеркал было уже 18. (Фото Chris Gunn):
17. Размер каждого из 18 шестигранных сегментов зеркала составляет 1.32 метра от ребра до ребра. (Фото Chris Gunn):
18. Масса непосредственно самого́ зеркала в каждом сегменте — 20 кг, а масса всего сегмента в сборе — 40 кг. (Фото Chris Gunn):
19. Для зеркала телескопа «Джеймса Уэбба» используется особый тип бериллия.
Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1.3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента. (Фото Chris Gunn):
20. Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры −240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку. (Фото Chris Gunn):
21. По завершению обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм, и готовый сегмент проходит повторные испытания при криогенных температурах.
(Фото Chris Gunn):
22. Работа над телескопом в ноябре 2016 года. (Фото Chris Gunn):
23. НАСА завершило сборку космического телескопа «Джеймс Уэбб» в 2016 году и приступило к его испытаниям. Это снимок от 5 марта 2017 года. На длинной выдержке техники выглядят призраками. (Фото Chris Gunn):
24. Транспортировка телескопа в Хьюстон, 7 мая 2017 (Фото Chris Gunn):
25. Начинаются новые испытания, 20 мая 2017. (Фото Chris Gunn):
26. Дверь в ту самую камеру А с 14-й фотографии, в которой моделируется космическое пространство. (Фото Chris Gunn):
27. Телескоп «Джеймс Уэбб» внутри камеры А, 19 ноября 2017 . (Фото Chris Gunn):
28. Текущие планы предусматривают, что телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5» весной 2019 года. Отвечая на вопрос о том, что ученые ожидают узнать с помощью нового телескопа, ведущий научный сотрудник проекта Джон Мэтер сказал: «Надеюсь, мы найдем что-то, о чем никто ничего не знает».
UPD. Запуск телескопа «Джеймс Уэбб» перенесен на 2020 год. (Фото Chris Gunn):
Также смотрите:
- РАТАН-600 — крупнейший радиоантенный телескоп в мире
- Космический телескоп «Хаббл»: 25 лет на орбите Земли
Теги: HD, космос, телескоп
Крупнейший в истории космический телескоп «Джеймс Уэбб» отправлен в космос
Это самый мощный и самый дорогой (почти $10 млрд!) «глаз» человечества в космосе.
С космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала ракета «Ариан-5» с телескопом «Джеймс Уэбб» на борту. Трансляция запуска велась на YouTube-канале НАСА.
Если у телескопа «Хаббл» диаметр зеркала примерно 2,5 м, то у «Джеймса Уэбба» — 6,5 м.
Это самый большой телескоп на орбите! Причем телескопы нужно сравнивать по площади: у «Уэбба» — 25 м², у «Хаббла» — 4,5 м².
Как рассказал каналу «Наука» астрофизик Сергей Попов, у телескопа три основные задачи:
— изучение формирования звезд. «Джеймс Уэбб» гораздо лучше нам покажет, как это происходит;
— изучение самых первых галактик во Вселенной. Сейчас с помощью других инструментов мы видим галактики на разных стадиях их эволюции, но не дотягиваем до самых первых. «Хаббл» нам не смог этого показать. А «Джеймс Уэбб» должен показать самые первые галактики во Вселенной;
— изучение экзопланет. В частности, оценки показывают, что «Джеймс Уэбб» может давать первые данные (у нас вообще таких данных нет!) по составу атмосфер планет, похожих на Землю, вращающихся вокруг красных карликов. То есть это будет первая попытка поискать следы присутствия жизни. Если «Джеймс Уэбб», например, покажет, что у какой-нибудь землеподобной планеты в зоне обитаемости в атмосфере есть большое содержание кислорода, то это будет, конечно, самым сильным аргументом за всю историю изучения жизни во Вселенной.
После запуска довольно долго будет идти стадия выхода на нужную орбиту — точку Лагранжа в 1,5 млн км от Земли. Как ожидается, наблюдения начнутся в середине 2022 года.
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации
Количество голосов: 857
Космическая гонка
Внеземное
Остальные теги
Расскажите друзьям
Галактика Андромеда
ESA, NASA, NASA-JPL, Caltech, Christopher Clark (STScI), R. Braun (SKA Observatory), C. Nieten (MPI Radioastronomie), Matt Smith (Cardiff University)
Опубликованы захватывающие снимки звездной пыли в галактиках
В горных породах Марса найдены признаки прошлой жизни
Shutterstock
Ученые объяснили, почему люди стали прямоходящими
University of Arizona
Астрономы обнаружили новый тип мини-галактик, в которых есть только молодые звезды
East News
Большой адронный коллайдер разогнался до беспрецедентного уровня энергии
Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Самый мощный в мире телескоп достиг конечной точки в одном миллионе миль от Земли
МЫС КАНАВЕРАЛ, Флорида (AP) — Самый большой и самый мощный в мире космический телескоп прибыл на свой наблюдательный пункт в миллионе миль от Земли в понедельник, через месяц после того, как он поднялся в воздух.
отправиться на поиски рассвета Вселенной.
По команде космический телескоп Джеймса Уэбба запустил свои ракетные двигатели почти на пять минут, чтобы выйти на орбиту вокруг Солнца в заданном месте, и НАСА подтвердило, что операция прошла по плану.
Зеркала обсерватории стоимостью 10 миллиардов долларов еще должны быть тщательно выровнены, а инфракрасные детекторы достаточно охлаждены, прежде чем в июне можно будет начать научные наблюдения. Но авиадиспетчеры в Балтиморе были в эйфории после того, как записали на свой счет очередной успех.
«Мы на шаг ближе к раскрытию тайн Вселенной. И я не могу дождаться, чтобы увидеть первые новые взгляды Уэбба на вселенную этим летом!» Об этом говорится в заявлении администратора НАСА Билла Нельсона.
Телескоп позволит астрономам заглянуть в прошлое дальше, чем когда-либо, вплоть до того момента, когда 13,7 миллиарда лет назад формировались первые звезды и галактики. Это всего лишь 100 миллионов лет от Большого взрыва, когда была создана Вселенная.
Получить The Times of Israel’s Daily Edition
по электронной почте и никогда не пропустите наши главные новости
Адрес электронной почты для новостной рассылки
Регистрируясь, вы соглашаетесь с условиями.
Помимо наблюдений за звездами, Уэбб будет сканировать атмосферы инопланетных миров на возможные признаки жизни.
Ракета Arianespace Ariane 5 с космическим телескопом НАСА имени Джеймса Уэбба на борту стартует 25 декабря 2021 года с европейского космодрома в Гвианском космическом центре в Куру, Французская Гвиана (НАСА через AP)
Громкая драма началась через несколько дней после старта.
Солнцезащитный козырек размером с теннисный корт растянулся на телескопе в начале января, через 1,5 недели после рождественского запуска из Французской Гвианы. Позолоченное зеркало обсерватории диаметром 21 фут (6,5 метра) развернулось через несколько дней.
Запуск двигателя в понедельник вывел телескоп на орбиту вокруг Солнца в так называемой второй точке Лагранжа, где гравитационные силы Солнца и Земли уравновешиваются.
7-тонный космический корабль всегда направлен на ночную сторону Земли, чтобы его инфракрасные детекторы оставались как можно более холодными.
Уэбб находится на расстоянии 1,6 миллиона километров и более чем в четыре раза дальше Луны.
«Вау, какой крутой был последний месяц», — сказала Эмбер Строун, заместитель научного сотрудника НАСА.
Считающийся преемником космического телескопа Хаббла, который вращается на высоте 330 миль (530 километров), Уэбб находится слишком далеко для срочного ремонта. Это делает вехи за последний месяц — и предстоящие — еще более важными.
Сборка главного зеркала космического телескопа Джеймса Уэбба во время испытаний на объекте Northrop Grumman в Редондо-Бич, Калифорния, 5 марта 2020 года. Уэбб попытается оглянуться назад во времени на 13,7 миллиарда лет, всего через 100 миллионов лет после Большой взрыв, формирующий вселенную, когда формировались первоначальные звезды. (Крис Ганн/НАСА через AP)
Астронавты, вышедшие в открытый космос, пять раз проводили операции на Хаббле.
Первая операция, проведенная в 1993 году, исправила размытое зрение телескопа, дефект, появившийся во время строительства зеркала на земле.
Независимо от того, гоняетесь ли вы за оптическим и сверхсветовым светом, как Хаббл, или за инфракрасным светом, как Уэбб, телескопы могут видеть дальше и четче, работая над искажающей земной атмосферой. Вот почему НАСА объединилось с европейскими и канадскими космическими агентствами, чтобы отправить Уэбба и его массивное зеркало — самое большое из когда-либо запущенных — в космос.
Чему самый мощный в мире телескоп учит нас о Вселенной
Телескоп Джеймса Уэбба позволяет астрономам путешествовать во времени в наше глубокое темное прошлое 11 июля НАСА представило первое изображение, полученное с помощью телескопа Уэбба, которое, по их словам, является «самым глубоким и четким инфракрасным изображением далекой Вселенной на сегодняшний день». На изображении показано скопление галактик SMACS 0723, каким оно было 4,6 миллиарда лет назад.
По данным НАСА, «этот кусочек огромной вселенной покрывает участок неба размером примерно с песчинку, которую кто-то на земле держит на расстоянии вытянутой руки».
👀 Взгляните на самое глубокое и резкое инфракрасное изображение ранней Вселенной из когда-либо сделанных — и все это за рабочий день для телескопа Уэбба. (Буквально, съемка заняла меньше дня!) Это первое изображение Уэбба, выпущенное, когда мы начинаем #UnfoldTheUniverse: https://t.co/tlougFWg8B pic.twitter.com/Y7ebmQwT7j
— Телескоп NASA Webb (@NASAWebb) 11 июля 2022 г.
Далеко в космосе, в центре Меча Ориона, чуть ниже пояса мифического охотника, находится горячая и жестокая туманность, окутанная пылью, где появляются новые звезды. заняты рождением. И хотя сама туманность всегда была видна невооруженным глазом, загадки зародышей небесных тел внутри нее, особенно тех, что находятся в секции, известной как Перемычка Ориона, были скрыты. До нынешнего момента.
Космический телескоп Джеймса Уэбба, способный считывать длины волн в инфракрасном диапазоне, позволит ученым, наконец, проникнуть сквозь облака молекулярной пыли и собрать гораздо больше информации, чем когда-либо прежде. Webb, крупнейший и самый мощный из когда-либо созданных космических телескопов, разрабатывался почти 25 лет до его запуска в Рождество 2021 года в сотрудничестве между НАСА и европейским и канадским космическими агентствами. (А при цене в 12,5 миллиардов долларов это тоже очень дорого.)
Первоначальные исследования «Уэбба» — это пробный запуск, призванный помочь ученым оценить возможности телескопа в хорошо известной области космоса, прежде чем они обратят свой взор к древним и заманчивым тайнам. Исследование Бара Ориона — лишь небольшая часть этой миссии. Главное событие — поиск изначальной энергии, излучаемой при рождении Вселенной примерно 13,7 миллиарда лет назад.
ПРОЧИТАЙТЕ: Теория мультивселенной, объяснение
Многие из этих волн энергии пройдут так далеко через нашу постоянно расширяющуюся вселенную, что к тому времени, когда они достигнут Уэбба, они растянутся.
Как только они достигают инфракрасной части электромагнитного спектра, в результате явления, известного как красное смещение, они становятся невидимыми для невооруженного человеческого глаза. Телескоп Уэбба может обнаружить эти длинные инфракрасные волны более четко, чем любое другое устройство, изобретенное человечеством.
Для астронома смотреть сквозь Webb все равно, что садиться в машину времени. Крис Уиллотт, астроном из Исследовательского центра астрономии и астрофизики Герцберга в Виктории, является научным сотрудником проекта телескопа в Канаде. «Если вы остановитесь и подумаете об этом, свет, который мы обнаруживаем с помощью нашего телескопа, на самом деле ушел оттуда задолго до того, как Земля появилась», — говорит он. «Это какое-то сумасшествие, чтобы думать об этом».
ПОДРОБНЕЕ: Метеорит чуть не убил этого B.C. женщина во сне. Ученые говорят, что ему может быть 470 миллионов лет.
В настоящее время Уэбб безопасно расположился в 1,5 миллионах километров от Земли в области космоса, известной как вторая точка Лагранжа (или L2), и вращается вокруг Солнца, оставаясь на одной линии с Землей.
L2 — это сладкое пятно в Солнечной системе, которое позволяет телескопу использовать минимум энергии, чтобы оставаться на месте, оставаясь при этом достаточно холодным, чтобы делать фотографии с безупречной четкостью. В конце марта Уэбб вернул свою первую фотографию: четкое изображение мерцающей звезды в 2000 световых лет от Земли. Это превзошло ожидания Team Webb.
Корпус телескопа с главным зеркалом диаметром 6,5 м, состоящим из 18 золотых шестиугольников, оснащен четырьмя приборами, включая формирователь изображений ближнего инфракрасного диапазона и безщелевой спектрограф, или NIRISS, разработанные и изготовленные в Канаде. Думайте об этом как о камере, которая может захватывать множество различных инфракрасных длин волн на одном изображении. У Уиллота есть планы направить NIRISS на массивные скопления галактик с половиной красного смещения, что с точки зрения астрономии относительно близко. Для непосвященных число красного смещения — это измерение времени, которое потребовалось свету от объекта, чтобы достичь нас.
Сара Галлахер, астрофизик и научный советник президента Канадского космического агентства, хочет узнать характеристики галактик: сколько их, когда они образовались и как они выглядели? «Были ли они просто неорганизованными каплями или кучей комков?» она спрашивает. «Было ли много крошечных галактик? Были ли какие-то большие? Мы просто не знаем. У нас нет информации. Уэбб взорвет это.
СВЯЗАННЫЕ: Исследование космоса — это больше, чем запуск миллиардеров на орбиту
Астрофизики уже давно постулировали, что ранние галактики не были похожи на наш дискообразный Млечный Путь с его красивыми спиральными рукавами. Тем не менее, Webb может преподнести некоторые сюрпризы. «У людей есть представления о том, что, по их мнению, они увидят, но это может выглядеть совсем иначе», — говорит Галлахер. «Вселенная нас не подводит. Все время это довольно крутые вещи».
Эта статья была напечатана в майском номере журнала Maclean’s за 2022 год под заголовком «За гранью бесконечности».