Новости

Телескоп успешно развернул все свои основные космические элементы и полностью раскрыл 6,5-метровое главное зеркало с золотым покрытием, завершив одно из самых сложных космических развертываний всех времен. Команда миссии космического телескопа имени Джеймса Уэбба NASA сейчас сосредоточена на выравнивании отдельных сегментов, а позже приступит к калибровке всех приборов.

Телескоп же продолжает лететь к своей точке назначения – точке Лагранжа L2 – которая расположена в полутора миллионах километров от Земли (а это почти в четыре раза дальше Луны).

К концу января телескоп Джеймса Уэбба выйдет на рабочую позицию. А к лету, ещё через полгода настроек и проверок, — передаст на Землю первые уникальные снимки.

Астрономы задумали создать этот телескоп ещё в 1996 году, а запустить планировали в 2007-2011 годах. Но этот процесс и строительство телескопа затянулись до августа 2019 года, когда он был полностью готов к запуску в космос. И вот, 25 декабря 2021 года в 15:20 по московскому времени с космодрома Куру во Французской Гвиане взлетела ракета «Ариан-5», которая успешно вывела телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) в космос. Следующие пять-десять лет JWST будет главным двигателем развития мировой астрономии и астрофизики.

Название телескопа:

20 лет назад, в 2002 году, NASA решило назвать свой космический телескоп Next Generation Space Telescope («Космический телескоп нового поколения», NGST) в честь руководства программы «Аполлон», а именно – в честь его формального начальника. Именно Джеймс Эдвин Уэбб (1906-1992) был главой NASA в 1961-1968 гг. и руководил программой «Аполлон». Таким образом, аппарат получил название «Космический телескоп имени Джеймса Уэбба».

В чем ее уникальность? И что ждут астрономы от нее? 

Самое важное и интересное о JWST

Сравнение JWST с телескопом Хаббла

• JWST будет собирать в 25 раз больше света по сравнению с телескопом Хаббла.
•  Зеркало JWST очень большое — 6,5 метров в диаметре, у «Хаббла» — 2,4 метра.
•  Волновой диапазон JWST: 0,6 – 28 мкм (части видимого и инфракрасного).
• Волновой диапазон Хаббла: 0,11 – 2,4 мкм (ультрафиолетовый, видимый, инфракрасный).
• ·Фокусное расстояние JWST: 131,4 м.
•  Фокусное расстояние Хаббла: 57,6 м.

JWST – гигантский инфракрасный телескоп

Телескоп «видит», начиная с зеленых лучей (от 0,6 до 30 микрон). Инфракрасный телескоп измеряет тепловые сигналы, поэтому его детекторы должны быть холоднее, чем изучаемые области. В противном случае он не увидит ничего, кроме собственного тепла. Поэтому конструкция и все приборы JWST рассчитаны на большие перепады температур и способны работать при сверхнизких температурах, например, при 7К (- 260⁰С).

Точка Лагранжа L2

Почему JWST летит именно в точку Лагранжа L2? Точка Лагранжа L2 – это положение равновесия в системе Солнце-Земля, и телескоп будет синхронно с Землей обращаться вокруг Солнца, но не по земной орбите, а дальше на 1,5 млн км. Это значит, что мы всегда будем видеть его в полночь. Это место в космосе очень удобно для обеспечения быстрой и надёжной передачи данных и управления телескопом. Находясь там, телескоп может всегда смотреть в другую сторону от Солнца. А уникальная конструкция JWST, позволит его зеркалу всегда быть в тени своего паруса-экрана, защищающего его от Солнца.

Парус-экран JWST

Ромбовидный парус – это многослойный экран, защищающий телескоп от солнечных лучей. Крем от загара имеет степень защиты 30, 50... Парус-экран JWST имеет степень защиты 1 000 000(!) и гарантирует, что ни один фотон Солнца, даже отраженный от Луны или Юпитера, не попадет на телескоп.

Фантастическая точность конструкции JWST

Раскрываясь в космосе, все приборы телескопа должны обеспечить фантастическую точность поверхности – примерно в 10 тысяч(!) раз меньше человеческого волоса – именно с такой точностью будут выставлены шестиугольные сегменты зеркала JWST.

«Золотой глаз» JWST

Диаметр зеркала: 6,5 метров

Конструкция зеркала складная

Зеркало можно сложить. Зеркало размером 6,5 м не получилось бы уместить в ракету, поэтому его сделали складным. Оно состоит из трёх секций, которые сейчас, в космосе, уже развернулись.

Зеркало мозаичное: оно собрано из 18 шестиугольных сегментов, которые способны функционировать при температуре близкой к абсолютному нулю (- 270 °C).

Состав зеркала: бериллий и золото

Бериллий – металл, имеющий четкий коэффициент сжатия и расширения при изменении температуры. После шлифовки бериллиевая поверхность приобретает великолепные зеркальные свойства. Сегменты зеркала изготовлены как раз из него.

Золотое покрытие зеркала

Зеркало в прямом смысле золотое: все его 18 сегментов покрыты слоем золота толщиной соизмеримой с размером молекулы (100 нанометров). Золотой слой зеркала способен отражать до 99% всех инфракрасных волн и не подвержен окислению и разрушению в космосе.

Сколько будет работать JWST?

JWST прослужит от пяти до десяти лет — и скорее всего на этом его история закончится. Лимит заложен в самой конструкции телескопа: чтобы обеспечить высокую чувствительность датчика, который глубже всего проникает в инфракрасный диапазон, его нужно постоянно охлаждать жидким гелием до −267 °C. Закончится хладагент — прибор не сможет работать.

А пока, в ближайшее десятилетие, JWST будет главным двигателем развития мировой астрономии и астрофизики. Рабочее время телескопа уже расписано наперёд — только за первый год он должен провести 266 наблюдений общей длительностью 6000 часов. JWST смогут воспользоваться учёные из 41 страны.

Большая научная значимость JWST

Что ждут астрономы от JWST?

JWST будет наблюдать небо в инфракрасном диапазоне, в тепловых лучах.

От космического телескопа «Джеймс Уэбб» ждут прорывов по двум главным направлениям:

1. изучение процессов, которые происходили на раннем этапе жизни Вселенной;
2. поиски потенциально обитаемых экзопланет и внеземной жизни.

Астрономы будут наблюдать в основном «прохладные объекты», те, что дают света немного, а инфракрасного излучения – много. Это массивные звезды (такие как Бетельгейзе) и рождающиеся, еще не нагревшиеся звезды, протозвезды. JWST будет проводить тонкие спектральные исследования в излучении далеких и близких космических объектов, то есть сможет различать отдельные химические элементы в них. Также он позволит по микролинзированию с большей точностью получить распределение темной материи во Вселенной.

Надежду на эти прорывы даёт оборудование JWST — оно способно изучать объекты, которые в 10-100 раз тусклее тех, что видит «Хаббл», и делать снимки в 10 раз чётче.

А сегодня – Космический Телескоп имени Джеймса Уэбба – новая международная космическая обсерватория в пути и готовится к новым астрономическим наблюдениям и открытиям.

Официальная страница  JWST  - https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/news.html

При подготовке страницы использованы материалы: