5 фактов о космическом телескопе Джеймса Уэбба перед его запуском
Космический телескоп Джеймса Уэбба, самая мощная из когда-либо построенных космических обсерваторий, будет запущен в конце декабря после десятилетий ожидания.
Это чудо инженерной мысли поможет ответить на фундаментальные вопросы о Вселенной, заглянув в прошлое на 13 миллиардов лет. Вот пять вещей, которые нужно знать.
Гигантское золотое зеркало
Центральным элементом телескопа является огромное главное зеркало - вогнутая структура шириной 6,5 метра, состоящая из 18 меньших шестиугольных зеркал. Они сделаны из бериллия, покрытого золотом, оптимизированы для отражения инфракрасного света от дальних уголков Вселенной.
Обсерватория также имеет четыре научных инструмента, которые вместе выполняют две основные задачи: получение изображений космических объектов и спектроскопия - разбиение света на отдельные длины волн для изучения физических и химических свойств космического вещества.
Зеркало и инструменты защищены пятислойным солнцезащитным козырьком, имеющим форму воздушного змея и способным разворачиваться до размеров теннисного корта. Его мембраны состоят из каптона, материала, известного своей высокой термостойкостью и стабильностью в широком диапазоне температур - и то, и другое жизненно важно, поскольку обращенная к Солнцу сторона экрана нагревается до 110 градусов по Цельсию, в то время как другая сторона достигнет минимума -236 по Цельсию.
В целом, Уэбб весит примерно как школьный автобус.
Путешествие на полтора миллиона километров
Телескоп будет выведен на орбиту примерно в 1,6 миллионов километров от Земли, что примерно в четыре раза больше расстояния от нашей планеты до Луны. В отличие от Хаббла, нынешнего ведущего космического телескопа, вращающегося вокруг планеты, Уэбб будет вращаться вокруг Солнца.
Он останется прямо за Землей с точки зрения Солнца, позволяя ему оставаться на ночной стороне нашей планеты. Солнцезащитный экран Уэбба всегда будет между зеркалом и нашей звездой.
Чтобы достичь этой области в космосе, известной как вторая точка Лагранжа, или L2, потребуется около месяца. Хотя астронавтов отправляли на ремонт Хаббла, ни один человек никогда не достигал орбиты, запланированной Уэббом.
Оригами в стиле хай-тек
Поскольку телескоп слишком велик, чтобы поместиться в носовой обтекатель ракеты в его рабочем состоянии, его необходимо транспортировать в сложенном виде в стиле оригами. Развертывание - сложная и трудная задача, самое сложное развертывание, которое когда-либо предпринимало NASA.
Примерно через 30 минут после взлета будет развернута антенна связи и солнечные батареи, обеспечивающие телескоп энергией. Затем наступает развертывание солнечного козырька, до сих пор сложенного гармошкой, начиная с шестого дня, значительно после прохождения Луны.
На второй неделе наконец настанет очередь открываться зеркала. После достижения окончательной конфигурации инструменты необходимо охладить и откалибровать, а зеркала очень точно отрегулировать. Через шесть месяцев телескоп будет готов к работе.
Жизнь, вселенная и все остальное
У Уэбба две основные научные миссии, на которые в совокупности будет приходиться более 50 процентов времени наблюдения. Во-первых, это исследование ранних фаз космической истории, оглядываясь назад на несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Астрономы хотят увидеть, как образовались самые первые звезды и галактики и как они эволюционируют с течением времени.
Его вторая главная цель - открытие экзопланет, то есть планет за пределами Солнечной системы. Он также будет исследовать потенциал жизни в этих мирах, изучая их атмосферы.
Большой потенциал Уэбба заключается в его возможности инфракрасного излучения. В отличие от ультрафиолетового и видимого света, в котором в основном работает Хаббл, более длинные волны инфракрасного света легче проникают в пыль, что позволяет более четко видеть раннюю Вселенную, окутанную облаками.
Инфракрасное излучение также позволяет ученым вернуться в прошлое из-за явления, называемого красным смещением. Свет от более удаленных объектов растягивается по мере расширения Вселенной в сторону инфракрасного конца спектра. Также запланированы более близкие наблюдения в нашей солнечной системе за Марсом и Европой, ледяной луной Юпитера.
Десятилетия создания
Астрономы начали обсуждать телескоп, который должен прийти на смену Хабблу в 1990-х годах, а строительство Уэбба началось в 2004 году. Запуск откладывался несколько раз, сначала на 2007, затем на 2018... В основном из-за сложностей, связанных с разработкой.
Обсерватория является результатом международного сотрудничества и объединяет канадские и европейские инструменты. Над проектом работали более 10 000 человек, а бюджет в конечном итоге увеличился примерно до 10 миллиардов долларов.
Миссия рассчитана на как минимум пять лет, но ученые, конечно, рассчитывают на большее.
