Złoty Webb "James Webb" • Anastasia Stebalin • Obraz naukowy dnia na temat "Elementów" • Astronomia, teleskopy

Złoty „James Webb”

"Plastrów miodu", które widzisz na zdjęciu są segmenty głównego zwierciadła nowego teleskopu podczerwieni sieci Web o nazwie James Webb (James Webb Space Telescope, JWST), a żółta powłoka na nich jest cienka warstwa złota. Dlaczego lustro nie jest solidne i dlaczego trzeba go pokrywać złotem?

Technik Scott Murray (Scott Murray) sprawdza segment głównego lustra JWST. Zdjęcie z galerii JWST na flickr.com

Zainstalowany w JWST sprzęt naukowy pozwoli na studiowanie praktycznie wszystkich ważnych etapów powstawania i rozwoju Wszechświata. Podstawowymi zadaniami JWST są wykrywanie "pierwszego światła" – światła pierwszych gwiazd i galaktyk powstałych po Wielkim Wybuchu, badanie powstawania i rozwoju galaktyk, gwiazd i układów planetarnych. Aby zobaczyć wydarzenia, które miały miejsce na samym początku istnienia wszechświata, konieczne jest obserwowanie obiektów oddalonych o ponad 13 miliardów lat świetlnych. Im większe jest lustro teleskopu, tym słabsze i dalsze obiekty mogą go zobaczyć. Cele naukowe JWST spotykają się z lustrem o całkowitej średnicy około 6,5 m. Teleskopy kosmiczne z tak dużymi zwierciadłami jeszcze nigdy nie zostały wprowadzone na orbitę!

Idealnie byłoby, gdyby główne zwierciadło teleskopu było solidne – aby uniknąć dodatkowych błędów w obserwacjach.Ale na orbitę monolityczne urządzenie mierzące ponad 4 metry średnicy jest obecnie technicznie niemożliwe z powodu wielkości pojazdów startowych. W szczególności JWST zostanie wystrzelony w kosmos przy użyciu rakiety Ariane 5 o średnicy owalnej nosa – ta część rakiety, w której można umieścić ładunki, wynosi 4,57 m. Można jednak wykonać składane lustro składające się z kilku części stan złożony byłby wystarczająco zwarty i rozłożyłby się do pełnych rozmiarów już na orbicie. Inżynierowie JWST stanęli przed zadaniem stworzenia takiego kompozytowego zwierciadła optymalnego projektu. W rezultacie zdecydowano się na montaż głównego lustra z 18 sześciokątnymi segmentami, każdy o średnicy 1,32 m. Symetria sześciokąta będzie następnie ściśle łączyć segmenty bez przerw.

Opakowanie JWST w nosie rakiety Ariane 5. Zdjęcie z jwst.nasa.gov

Segmenty lustra wykonane są z trwałego, ale lekkiego berylu i pokryte cienką warstwą złota. Złoto szczególnie dobrze odbija się w zakresie podczerwieni, a tym samym zwiększa czułość teleskopu. Najcieńsze – tylko 100 nanometrów – warstwa metalu szlachetnego jest w specjalny sposób rozpylana na segmenty lustra w specjalnej komorze próżniowej.Masa złotej warstwy o łącznej zbiorczej powierzchni lustra 25 m2 porównywalne do masy piłeczki do golfa! Każdy segment będzie wyposażony w kilka siłowników – małych silników mechanicznych. Siłowniki są niezbędne do najdokładniejszego ogniskowania teleskopu, gdy zostanie on już umieszczony na orbicie.

Coś takiego będzie wyglądało jak teleskop nazwany imieniem Jamesa Webba w przestrzeni podczas jego pracy. Zdjęcie z space.com

Uruchomienie JWST zostało wstępnie zaplanowane na październik 2018 r. Według twórców urządzenie to stanie się swego rodzaju naukowym "następcą" Kosmicznego Teleskopu Hubble'a (HST) i będzie kontynuowało jego pracę. Czasami mówi się, że JWST całkowicie zastąpi Hubble'a, ale z kilku powodów nie jest to całkowicie prawda. Przede wszystkim nowy aparat komiczny będzie badał Wszechświat w zakresie podczerwieni, podczas gdy jego poprzednik skupiał się głównie na widmowych i ultrafioletowych obszarach widmowych. Różne zadania naukowe implikują różne cechy techniczne. Tak więc średnica głównego zwierciadła teleskopu Hubble'a wynosi 2,4 m. Takie zwierciadło dobrze nadaje się do zbierania informacji w zakresie optycznym, ale nie wystarcza, aby wyszukać "pierwsze światło" w zakresie podczerwieni widma – lustro JWST jest prawie 3 razy większe niż lustro Hubble'a.Nawet orbity tych teleskopów będą inne – podczas gdy HST znajduje się na orbicie okołoziemskiej, JWST planuje się wystrzelić na orbitę wokół punktu Lagrange'a L2 systemu Słońce-Ziemia (1,5 miliona km od Ziemi w przeciwnym kierunku od Słońca).

Układ punktów Lagrange'a systemu Sun-Earth. Teleskop nazwany imieniem James Webb będzie latał wokół punktu L2 na orbicie, której promień jest w przybliżeniu równy promieniowi orbity księżyca. Schemat ze strony jwst.nasa.gov

Zadania naukowe JWST są w dużej mierze inspirowane wynikami uzyskanymi za pomocą HST, a ich najważniejszym celem jest zdobycie nowych informacji i uzupełnienie braków w naszej wiedzy o pochodzeniu i ewolucji Wszechświata.

Na zdjęciu, inżynier NASA Ernie Wright (Ernie Wright) nadzoruje przygotowanie głównych segmentów lusterek JWST do testowania w niskich temperaturach. Zdjęcie z galerii JWST na flickr.com

Anastasia Stebalina


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: