Жеймс Уэбб сансрын дурангаар (Иаков Уэбб сансрын дуран нь): эхлэх огноо, тоног төхөөрөмж

хээрийн судалгааны дуран тус бүр нэмэлт см зайд, бүр нэмэлт хоёр дахь ажиглалтын хугацаанд, бие нэмэлт атомын atmospherics, алсын нь, илүү сайн, илүү гүн гүнзгий, тодорхой та нар ертөнцийг харах болно.

"Энэ мужийн" -ийн 25 жил

дуран "Хаббл" 1990 онд үйл ажиллагаагаа явуулж эхэлсэн үед одон орны нэгэн шинэ эрин үеийг нээсэн - орон зай. Ямар ч болсон уур амьсгал, үүл шийдэх, эсвэл цахилгаан анивчилтыг санаа зовох байсан юм. Бүх шаардлагатай юм - энэ нь тогтворжуулж, фотон цуглуулах зорилт дээр хиймэл дагуул босгох явдал юм. сансрын дуран нь 25 гаруй жилийн турш бүхэлд нь цахилгаан соронзон спектрийн гэрлийн долгионы уртад бүрт ертөнцийг үзэх анх удаа зөвшөөрсөн хамарч эхэлсэн.

Гэвч бидний мэдлэг нэмэгдэж, болон үл мэдэгдэх тухай бидний ойлголтыг нэмэгдсэн байна. Цаашид бид орчлон ертөнцөд уруу харж, илүү бид гүн өнгөрсөн үзнэ үү: Big Bang оноос хойш цаг зав хэмжээний гэрлийн хязгаарлагдмал хурд хамт бид ажиглах боломжтой юу хязгаар байдаг. Түүнээс гадна, орон зайн тэлэлт нь өөрөө бидний эсрэг, суналт ажиллаж байна гэрлийн долгионы урт тэр бидний нүдэнд орчлон даяар аялж шиг оддын. Тэр ч байтугай сансрын дуран "Хаббл", бидэнд хамгийн гүн, бид хэзээ ч олж мэдсэн ертөнцийн хамгийн гайхалтай зургууд өгдөг, энэ талаар хязгаарлагдмал байна.

"Хаббл" Сул тал

"Хаббл" - гайхалтай дуран, гэхдээ энэ нь зарим нэг суурь хязгааруудтай:

• өөрийн хязгаарласан диаметр нь л 2.4 м, тогтоол.
• тусгал бүрэх материал хэдий ч, энэ нь байнга нарны шууд тусгалаас, халааж байгаа нь ил байна. Энэ нь дулааны нөлөөгөөр тэр гэрэл нь 1.6-аас дээш микрон долгионы урт харж чадахгүй байна гэсэн үг юм.
• хязгаарлагдмал ам болон долгионы хослол, энэ нь дуран 500 сая-аас дээш жил ямар ч Galaxy харж болно гэсэн үг, мэдрэмтгий байдаг.

Эдгээр галактикууд, төгс ертөнц одоогийн нас дөнгөж 4% орчим байхад хол оршин байдаг. Гэхдээ бид од, галактик нь өмнө оршин байсан гэдгийг би мэднэ.

харахын тулд үүнийг дуран өндөр мэдрэмжтэй байх ёстой. Энэ нь урт долгионы болон "Энэ мужийн" бага температурт шилжилтийг гэсэн үг юм. Тийм ч учраас юм, Жеймс Уэбб сансрын дуранг бий болгосон байна.

шинжлэх ухааны хэтийн төлөв

Жеймс Уэбб сансрын дуран нь (JWST) Эдгээр хязгаарлалтуудыг давж гарах зорилготой юм байна: 6.5 м-ийн диаметртэй дуран "Энэ мужийн" -ээс 7 дахин их гэрлийг цуглуулсан. Энэ нь хэт өндөр нарийвчлалтай спектроскопоор 600 нм-аас 6-микрон урьд өмнө нь илүү өндөр мэдрэмжтэй дунд нь хэт ягаан туяаны бүсэд ажиглах (долгионы уртад "Хаббл" харах боломжтой юм бодвол 4 дахин том) хүртэл боломж нээгдэнэ. JWST Плутоны тухай гадаргуугийн температур нь идэвхгүй хөргөх ашигладаг бөгөөд идэвхтэй 7 K. дуран Жеймс Уэбб дундуур хэт ягаан туяаны төхөөрөмжүүдийг хүртэл хөргөнө энэ өмнө нь хэн ч хийж чадахгүй юм шиг боломжтой шинжлэх ухааны хийх болгоно боломжтой юм.

Тэр нь:

• эртний галактик хэзээ нэгэн цагт бий ажиглах;
• төвийг сахисан, хийн шалгаж, эхний од reionization ертөнцийн дамжуулан харагдах;
• хамгийн анхны од (хүн ам III), Big Bang дараа бий болсон нь спектроскопийн дүн шинжилгээ хийх;
• , Гайхалтай гэнэтийн бэлэг эрт нээсэн шиг авч supermassive хар нүх орчлон болон quasars.

Түвшин судалгааны JWST өмнө нь ижил биш юм, тиймээс дуран НАСА-гийн хамгийн том зорилго 2010s хэмээн сонгож авсан.

шинжлэх ухааны бүтээл

Техникийн талаас, шинэ Жеймс Уэбб дуран урлагийн бодит ажил юм. Төсөл нь урт замыг туулж байна: Төсвийн давхцал, хуваарь саатал болон төслийн цуцлах эрсдэл байсан юм. Шинэ удирдлагын оролцоо дараа өөрчлөгдсөн байна. гэнэт цаг гэж олж авсан төсөл, сангууд, хуваарилсан байсан алдаа, алдаа, асуудал эзэлж, болон багийн бүх нөхцөл, хуваарь, төсвийн хязгаарлалтын онд JWST баглаа боодлын эхэлсэн байна. хөөргөх пуужин "Ariane 5" нь 2018 оны аравдугаар сарын төлөвлөсөн байна. баг нь зөвхөн биш, хуваарийг дараах тэр есөн сарын бүх цуглуулж, энэ өдрөөс бэлэн байсан ямар ч гэнэтийн нөхцөл байдалд боломж үлдсэн байна.

Жеймс Уэбб дуран дөрвөн үндсэн хэсгээс бүрдэнэ.

оптик нэгж

Энэ нь толь, хамгийн үр дүнтэй арван найман алтны ялтас анхдагч толин тусгал хуваасан нь бүх орно. Тэд алс холын Starlight цуглуулж, дүн шинжилгээ хийх өөрийн хэрэгслийг анхаарах ашиглаж болно. Эдгээр толь зөв хуваарийн дагуу хийж, бэлэн, төгс төгөлдөр нь одоо байна. тэд авсаархан загвар руу атираат болно чуулганы төгсгөлд L2 Lagrange цэгт дэлхийгээс 1 сая гаруй км-ийн зайд ажиллаж байх ёстой, дараа нь автоматаар зөгийн сархинаг бүтэц, олон жилийн турш Гадагшаа гэрлийг цуглуулах болно бүрдүүлэх хаадаг юм. Энэ нь үнэхээр сайхан зүйл олон мэргэжилтэн Титаник хүчин чармайлт амжилттай үр дүн юм.

хэт ягаан туяаны ойролцоо ачаа тээшний

"Уэбб" 100% бэлэн болсон дөрвөн шинжлэх ухааны багаж хэрэгсэл тоноглогдсон байна. Үндсэн камер гүн улбар шар-улаан туяаны мужид үзэгдэх гэрлийн, хэт улаан туяаны мужид ойролцоо дуран камерын юм. Энэ нь эртний оддын нь урьд өмнө байгаагүй дүр зургийг гаргаж болно үүсэх үйл явцад хэвээр байгаа залуу галактик нь Сүүн зам болон ойролцоох галактикуудын залуу од, Kuiper бүс шинэ объектуудын зуун. Энэ нь бусад оддын дэргэд гарагуудын шууд дүрслэл нь оновчтой юм. Энэ нь гол камер, ихэнх ажиглагчид ашиглаж болно.

Хэт улаан туяаны Spectrograph ойролцоо

Энэ хэрэгсэл нь зөвхөн хувь хүний долгионы руу гэрэл тусгаарлаж, харин тэр үед 100 гаруй бие даасан объект зориулж үүнийг хийх боломжтой юм! Энэ төхөөрөмж нь бүх нийтийн spectrograph "Уэбб", 3 өөр дэглэм спектроскопоор-д үйл ажиллагаа явуулж болно гэсэн үг юм. Энэ нь барьж байсан Европын сансрын агентлаг, харин сансрын нислэгийн төвийн гаргасан илрүүлэгч, олон хавхлаг зай, зэрэг олон бүрэлдэхүүн хэсэг. Годдард (NASA). Энэ төхөөрөмж нь туршиж, суурилуулахад бэлэн байна.

Дунд нь хэт ягаан туяаны багаж

Төхөөрөмжийн, өөрөөр хэлбэл энэ нь бүх багаж хэрэгсэл "Уэбб" хамгийн сэтгэл хөдөлгөм дүр төрхөөр дамжуулан олж авч болно, өргөн зурвасын дүрслэл ашиглаж болно. үзэл нь шинжлэх ухааны үүднээс авч, энэ нь урьд өмнө байгаагүй нарийвчлал Kuiper хэрэм объект, тоос шороо Starlight халсан нь protoplanetary дискнүүдийг орчим залуу од, хэмжилт болон харагддаг хэмжих хамгийн ашигтай байж болох юм. Тэр cryogenically цорын ганц арга хэрэгсэл Спитцер сансрын дурангаар харьцуулахад энэ нь 100 дахин үр дүнг сайжруулах 7 К хүртэл хөргөнө юм.

Gapless spectrograph NIR (NIRISS)

төхөөрөмж үйлдвэрлэх болно:

• ойрын хэт улаан туяаны долгионы урт бүс нутагт өргөн спектрометрийн (1.0 - 2.5 микрон);
• үзэгдэх, хэт ягаан туяаны мужид Grism спектрометрийн нэг объект (0.6 - 3.0 микрон);
• 3.8-ийн долгионы уртад далдлах-диафрагмын интерферометр - 4.8 микрон (эхний од, галактик хүлээгдэж);
• харах, нийт талбайн өргөн хүрээ судалгаа.

Энэ хэрэгсэл нь Канадын сансрын агентлагийн бүтээсэн байна. Криоген сорилт өнгөрсний дараа тэрээр бас телескопоор тоног төхөөрөмж булан руу нэгтгэх хүсэлтэй байх болно.

нар

Сансрын телескоп нь тэд хараахан томилсон байна. ямар нэг эхлүүлэх хамгийн аймшигтай зүйлүүдийн нэг нь цоо шинэ материал ашиглах явдал юм. Харин оронд нь идэвхтэй, нэг удаагийн хэрэглээний хөргөлтийн ашиглан бүх сансрын хөлөг хөргөх, Жеймс Уэбб дуран цоо шинэ технологи ашигладаг - 5 давхарга нарны бамбай дуран нь нарны цацрагийг тусгах гаргачихсан байна. титан саваа таван 25-хөл хуудас дуран байршуулах дараа холбогдсон суулгасан байна. хамгаалах 2008, 2009 онд туршиж байна. Бүрэн хэмжээний загвар, лабораторийн туршилтанд оролцож, тэд дэлхий дээр бидний хийх ёстой байсан бүх гүйцэтгэнэ. Энэ нь сайхан инновацийн юм.

Үүнээс гадна, энэ нь бас гайхалтай ойлголт юм: ердөө л нарны гэрлийг хааж буй хэрэг болон сүүдэрт нь дуран тавьж, бүх дулаан дуран чиг баримжаа нь эсрэг чиглэлд цацарч байгаа учраас үүнийг хийдэг. гаднаас зайд гадаргын температур бага зэрэг дулаан байх шиг вакуум сансарт таван давхаргын бүр хүйтэн болно - эргэн тойронд 350-360 K. сүүлийн давхарга нь температур 37-40 K, шөнө гадарга илүү хүйтэн байдаг нь буурах ёстой Дэлхий ван.

Үүнээс гадна, чухал ач холбогдолтой урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ гүн зайг сөрөг орчноос хамгаалах зорилгоор авсан. Энд тухайн ёстой зүйлсийн нэг жижигхэн хайрга хайрга хэмжээ, элс, тоос шороо, тэр ч байтугай бага хэдэн арван, эсвэл км / ц мянган тэр ч байтугай хэдэн зуун хурдтай нисдэг гариг хоорондын орон зайд дамжуулан байна. сансрын хөлөг, сансрын костюм, толь, телескоп болон илүү олон Эдгээр micrometeorites бүх зүйл тэд тулгарах боломжтой prodelyvat жижигхэн, бичил нүх байна. толин тусгал нь зөвхөн dents эсвэл нүхтэй байх юм бол бага зэрэг бүхэл бүтэн давхарга нь ямар ч хэрэггүй болно боломжтой "сайн гэрэл" -ийн хэмжээ, нарны хавтан ирмэг ирмэгээс урагдаж болно, бууруулна. Энэ үзэгдлийг гайхалтай санаа ашигласан тэмцэх хэрэгтэй.

Бүх нарны бамбай машины шил нь хугарсан мэт хэсгүүдэд хуваагдаж байна гэсэн жижиг цонх нэг, хоёр, эсвэл эдгээр нь тэр ч байтугай гурван цагт байгаа бол тийм давхарга нь цаашид урах байхгүй юм байна. Хуваалт нь бүхэлд нь бүхэл бүтэн бүтэц байх болно, энэ доройтлоос урьдчилан сэргийлэх нь чухал юм.

Сансрын хөлөг: угсралт, хяналтын систем

бүх сансрын дуран, шинжлэх ухааны төлөөлөгчийн-д байдаг шиг, жирийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. JWST өвөрмөц, бас бүрэн бэлтгэсэн юм. үлдсэн байна гэсэн мэдээлэл нь төслийн компани Хойд Grumman, ерөнхий гүйцэтгэгч юм - бүрэн гүйцэд бамбай, дуран угсрах ба үүнийг шалгах хэрэгтэй. төхөөрөмж нь 2 жил эхлэхэд бэлэн байх болно.

нээсний 10 жил

Хэрэв бүгд зүгээр болвол, хүн төрөлхтөн аугаа шинжлэх ухааны нээлт даваан дээр байна. одоо ч гэсэн харлуулж байна эрт од, галактик нь тоймлон төвийг сахисан, хийн Хөшиг, хэт ягаан туяаны боломжийг шийдэж байна "Уэбб", түүний асар их гэрэлтэлтийг. Энэ нь 0.6 28 микрон (хүний нүд 0.4 0.7 нь микрон нь хардаг) хэзээ нэгэн цагт барьсан нь том долгионы төрлийн хамгийн том, хамгийн эмзэг дуран болно. Энэ ажиглалт нь арван жилийн өгөх төлөвтэй байна.

НАСА дагуу цаг "Уэбб" эрхэм зорилго нь 5.5-аас 10 жилийн байх болно. Энэ нь орон зайн хатуу ширүүн орчинд тойрог дэмжих шаардлагатай түлшний хэмжээ, болон электрон амь нас, тоног төхөөрөмж хязгаарлагдмал байна. тойрог замын дуран Жеймс Уэбб бүтэн 10 жилийн хугацаанд түлш нь хувьцаа авч болно, эхэлснээс хойш 6 сар нислэг, шинжлэх ухааны ажлын 5 жилийн баталгааг хангахын тулд туршиж болно.

Юу нь буруу явж болох вэ?

гол хязгаарлах хүчин зүйл нь самбар дээр түлшний хэмжээ юм. Энэ нь дууссаны дараа, хиймэл дагуулын нь эмх замбараагүй тойрог замд дэлхийд маш ойрхон ирж, хол Lagrange цэг L2-аас зөрөх болно.

Энэ нь ухаангүй болох, гарч, бусад гай зовлон болох юм:

• доройтол, цуглуулсан гэрлийн хэмжээг нөлөөлж, дүрс эд өлгийн бий, гэхдээ дуран цаашид үйл ажиллагааг гэмтээж байх болно толин тусгал,
• нь буюу зарим хэсэгт нь нийт нарны дэлгэцийн дутагдал, сансрын хөлөг температурыг нэмэгдүүлэх болно, мөн маш ойрын хэт ягаан туяаны бүс нутаг ашиглаж долгионы урт хүрээг нарийсгаад (2-3 мкм);
• Энэ нь ашиглах эвдэх болгодог, харин бусад хэрэгсэл (0.6 6 микрон) ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй ослын хөргөлтийн систем хэрэгсэл дунд IR хүрээ.

хамгийн хэцүү сорилт Жеймс Уэбб дуран, хүлээж - хүссэн тойрог замд орж нээлт болон тариа. Эдгээр нөхцөл байдал туршиж, амжилттай баталсан байна билээ.

шинжлэх ухааны хувьсгал

Жеймс Уэбб дуран хэвийн горимд ажиллах юм бол, түлш нь түүний ажил гэж 2018-аас 2028 он хүртэл хангахад хангалттай юм. Түүнээс гадна, боломж, цэнэглэхэд байгаа өөр нэг арван жилийн телескопийн амьдралыг уртасгах юм байна. "Хаббл" 25 жилийн турш үйл ажиллагаа явуулж байсан юм шиг, JWST хувьсгалт шинжлэх ухааны үеийг хангах юм. Оны аравдугаар сард 2018 пуужин "Ariane 5" одон орон, хатуу ажлын 10-аас дээш жилийн аль хэдийн жимс ургуулахын тулд эхлэх хийсэн, дараа ирээдүйг тойрог замд болно. Ирээдүйн сансрын телескоп нь бараг ирсэн байна.