Cómo va a funcionar el telescopio espacial james webb

Nuestro conocimiento del Universo es limitado allá de nuestros sentidos, pero nuestras mentes no saben de estas restricciones. Cuando la luz de la hoguera, nos ciega en el bosque de la oscuridad, nos imaginamos todo tipo de terribles perspectivas. Pero si dar unos pasos y dejar la hoguera detrás de la espalda, vemos cada vez más profundamente y con claridad. La imaginación se encuentra con la información, y de repente nos damos cuenta de que tenemos que hacer frente.

Si esto siempre ha sido así de fácil. Para abarcar el Universo y entender el cosmos, es necesario más que un par de ojos y la lejanía de las luces de la ciudad. Las herramientas necesarias, expandiendo nuestros sentimientos fuera de nuestras evolutivos de los límites de nuestra atmósfera, o incluso de la órbita planetaria. La astronomía y la cosmología son limitados y perjudicados por la calidad de tales instrumentos. Hace 400 años, el primer telescopio de repente reveló inesperados de la luna, los planetas y las manchas en el Sol, que dio lugar a la continuidad espacial de las teorías y llevó a más perfecto de los instrumentos выявляющим ondeante de la nebulosa y conminar a las estrellas por el camino.

A mediados del siglo 20 радиотелескопы han demostrado que la galaxia — no estáticos de la gota, y activa y кипучие fuentes de energía. Hasta el telescopio espacial kepler pensamos que exoplanetas — una rareza en el Universo; ahora tenemos la sospecha de que puede ser mayor que la de las estrellas. Dos décadas en la órbita de la tierra el telescopio espacial hubble nos ayudó a romper el velo del tiempo, demostrando estelares de guardería y demostrando que la galaxia se enfrentan. Y ahora, el telescopio espacial james webb se prepara para hacerse de espaldas a la luz solar, de hacer el paso de la Tierra y que nos permite observar fríos y oscuros del espacio detrás de la Luna.

El lanzamiento de webb nombrado para el 2018, y su construcción se ocupaban de 14 países. El telescopio debe responder a algunos de los muy ambiciosos preguntas. Cuando el poderoso telescopio será lanzado junto con el cohete de la agencia espacial europea Ariane 5 ECA, esto marcará una nueva ola de desarrollo terrestres y espaciales de herramientas, incluyendo un par de nuevos observatorios en hawai y chile.

Si el telescopio vivirá su puesta en marcha y un viaje de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en el segundo punto de lagrange (L2) — uno de los cinco lugares en el sistema Tierra-Sol, donde la gravedad de forma natural sería mantener la nave en el lugar donde se lleva a los astrónomos, hacia el comienzo de los tiempos y muestra destellos de referencia, que durante mucho tiempo eran hipotéticas, pero que nadie ha visto: desde el nacimiento de las galaxias hasta la luz de las primeras estrellas.

Misión: de pie sobre los hombros de gigantes



La misión de webb completo se basa en el trabajo de los Grandes observatorios de la NASA, cuatro excelentes telescopios, cuyas herramientas cubren todo el espectro electromagnético. Cuatro solapados de la misión han permitido a los científicos observar los mismos objetos astronómicos en el visible, rayos gamma лучевом, rayos x y el espectro infrarrojo.

El hubble, del tamaño de un autobús, ve en primer lugar, la región visible del espectro y un poco de la luz ultravioleta y el infrarrojo. El programa comenzó en 1990 y como consecuencia de la mayor обслуживаю durará el tiempo suficiente para pasar el testigo de la Уэббу. Nombrado en honor de edwin hubble, el astrónomo, quien abrió la multitud de tareas para el estudio de este telescopio, se convirtió en uno de los más productivos de herramientas en la ciencia de la historia, nos donó fenómenos como el nacimiento de una estrella y de su muerte, de la evolución de las galaxias y los agujeros negros (de la teoría a los hechos observados).

Junto con Хабблом en el mayor productor entra Комптоновская gamma-haz el observatorio (CGRO), el observatorio de rayos x "de chandra y el telescopio espacial spitzer.

CGRO, inaugurado en 1991 y ya no ejecutada, descubrió transitorios de alta energía. cruel fenómeno de 30 de килоэлектрон-voltios (kev) hasta el 30 de гигаэлектрон-voltios (Gev), incluyendo la energía de la erupción de los núcleos activos de galaxias.

"Chandra", lanzado en el año 1999 y hasta el momento permanece a flote, vela por agujeros negros, квазарами y refrigerantes ecológicos de alta temperatura de los gases en el espectro de los rayos x, sino que también proporciona datos importantes sobre el nacimiento, el crecimiento y el destino final del Universo.

Spitzer, que ocupó el paso de la órbita de la Tierra, estudia el cielo en la térmica infrarroja (3-180 micras) rango, observando el nacimiento de las estrellas, галактическими centros de frías y deslucidas las estrellas. También él en busca de unas u otras moléculas en el espacio.

Webb será pares en el cercano oriente y oriente medio y el espectro infrarrojo, lo que contribuir a su posición en el punto L2 detrás de la luna y de sol escudos que bloquean la amplitud de la luz del Sol, de la Tierra y de la luna, influyendo favorablemente en la refrigeración del aparato. Los científicos esperan ver las primeras estrellas del Universo, la educación y la colisión de los jóvenes de las galaxias, el nacimiento de las estrellas en протопланетарных los sistemas en los que, tal vez, contienen componentes químicos de la vida.

Estas primeras estrellas pueden almacenar la clave para la comprensión de la estructura del Universo. En teoría, dónde y cómo se forman, se relaciona directamente con los primeros modelos de materia oscura es invisible, misteriosa субстации, que descubren por el intenso impacto y los ciclos de la vida y de la muerte llaman a la retroalimentación, повлиявшую en la formación de las primeras galaxias. Y ya que сверхмассивные de la estrella con un corto período de vida de aproximadamente de 30 a 300 veces superior a la de nuestro Sol de la masa y millones de veces más brillante), estas primeras estrellas podrían explotar como supernovas, y después de коллапсировать y formar un agujero negro, que poco a poco ocuparon los centros de la mayoría masivos de galaxias.

Ver todo esto — sin duda, una hazaña para que las herramientas que hemos hecho hasta el momento. Gracias a las nuevas herramientas, sino también espacial de los aparatos, podemos ver aún más.

Recorrido por el telescopio espacial james webb



Webb se ve como la del diamante de la balsa, equipado grueso de la curva mástil y la vela — si se hubiera construido el gigante de las abejas que se alimentan de berilio. Direccional en la parte inferior de la Sol, debajo de "la balsa", consiste en el escudo de capas каптона, separadas por ranuras. Cada capa se divide el vacío de la abertura para la eficacia de la refrigeración, y juntos ellos protegen principal reflector y herramientas.

Каптон es muy delgada (imagina un cabello humano) película polimérica de producción de DuPont, que es capaz de mantener estables las propiedades mecánicas en condiciones extremas de calor y la vibración. Si quieres, puedes hervir el agua en un lado del escudo y guardar el nitrógeno en estado líquido en otro. Se forma también bastante bien, que es importante para el inicio.

Buque "quilla" se compone de una estructura que almacena solar escudo en tiempo de inicio y paneles solares para garantizar la alimentación de la unidad. En el centro se encuentra el canal, que contiene todas las funciones importantes de apoyo, mediante los cuales funciona webb, incluida la electricidad, la gestión de la orientación, la comunicación, el mando, el procesamiento de datos y la supervisión térmica. Antena embellece el aspecto de canal y ayuda a asegurarse de que todas están orientadas en la dirección correcta. En uno de los extremos de calor escudo, perpendicular a él, se encuentra un condensador de ajuste de momento, que compensa la presión de los fotones de la máquina.

Espacial lado del escudo se encuentra "la vela", un gigantesco espejo webb, la parte óptica del equipo y el canal con el hardware. 18 hexagonal berilio secciones se desarrollan después de la carrera, para convertirse en una gran mayoría del espejo de 6,5 metros de ancho.

Frente a este espejo, que es retenido en el lugar de los tres apoyos, se encuentra el espejo secundario, que enfoca la luz del espejo principal en la popa óptico subsistema, la cuña de la caja que actúa desde el centro de espejo principal. Esta estructura rechaza la luz difusa y dirige la luz del espejo secundario de los instrumentos colocados en la parte posterior del "mástil", que también admite сегментированную la estructura de espejo principal.

Después de que el aparato complete su período de seis meses la puesta en marcha, él tendrá una duración de 5 a 10 años, o más, en función del consumo de combustible, sin embargo, su ubicación será demasiado lejos para que se pueda reparar. En realidad, el hubble y la estación espacial internacional son una especie de excepciones en este sentido. Pero, como el hubble y otros generales de observatorios, la misión de la webb será el trabajo con proyectos científicos de todo el mundo, seleccionados por concurso. A continuación, los resultados van a encontrar su camino en los estudios y datos disponibles en internet.

Veamos más de cerca vistazo a las herramientas que hacen todos los estudios posibles.

Herramientas: fuera del campo de visión



Aunque se ve algo en la guía visual de la gama (el rojo y el dorado de la luz), webb, que fundamentalmente es un gran infrarrojo por el telescopio.

Su principal cámara, cámara de infrarrojo cercano del espectro NIRCam, ve en el rango de 0,6 5,0 micras (medio de infrarrojos). Ella es capaz de detectar la luz infrarroja del nacimiento de las primeras estrellas y galaxias, realizar el estudio galaxias cercanas y lugares, corriendo a través del cinturón de kuiper — espacios de hielo de los cuerpos, la rotación de la órbita de neptuno, en la que también caben plutón y otros enano planeta.

NIRCam también está equipado con una коронографом, que permitirá a la cámara de observar la sutil halo, que rodea las estrellas brillantes, bloqueando su luz deslumbrante — es una herramienta esencial para la detección de planetas extrasolares.

Medio espectrógrafo de infrarrojo NIRSpec trabaja en el mismo rango de longitudes de onda, que NIRCam. Al igual que otros спектрографы, se analiza las propiedades físicas de los objetos de tipo de estrellas, compartiendo emitida por ellos la luz en el espectro, cuya estructura varía en función de la temperatura, masa y composición química del objeto.

NIRSpec estudiar miles de antiguas galaxias con tan escasa radiación que uno спектрографу necesita cientos de horas en este trabajo. Para simplificar esta enorme tarea, espectrógrafo equipado con un maravilloso producto: malla de 62 000 individuales persianas, cada una de ellas con un tamaño de aproximadamente 100 a 200 micras de ancho en varios cabello humano) y cada uno de los cuales se puede abrir y cerrar mediante el bloqueo de la luz más brillante de las estrellas. Gracias a esta matriz, NIRSpec será la primera nave espacial espectrógrafo, que es capaz de observar cientos de objetos diferentes al mismo tiempo.

Fine Guidance Sensor y бесщелевой espectrógrafo (FGS-NIRISS) es, en realidad, dos sensores, empaquetados juntos. NIRISS incluye cuatro modos, cada uno de los cuales está asociado con las diferentes longitudes de onda. Estos van desde бесщелевой de la espectroscopia, que crea el espectro con la ayuda de un prisma y de la rejilla bajo el nombre de "гризма", con lo que en total se crea perjudiciales de la obra, para determinar la экзопланетарный luz en medio de la luz de las estrellas.

El FGS es sensible y немигающая la cámara, que hace que la navegación por las imágenes y las envía a un sistema de orientación que sujetan el telescopio en la dirección correcta.

Última herramienta de webb amplía la gama del infrarrojo cercano a la media del espectro infrarrojo, que es conveniente para la observación de objetos con el rojo de la compensación, así como planetas, cometas, asteroides, calentada por el sol de polvo y протопланетарными de discos. Como la cámara y espectrógrafo al mismo tiempo, este instrumento MIRI cubre una amplia gama de longitudes de onda, 5-28 micras. Su banda ancha de la cámara será capaz de hacer más tipos de imágenes, por los que amamos el hubble.

También de infrarrojos de vigilancia tienen valores importantes para la comprensión del Universo. El polvo y el gas pueden bloquear la luz visible de las estrellas estelares en el pesebre, pero infrarrojo — no. Además, a medida que la expansión del Universo y разбегания de las galaxias, su luz se extiende y se convierte en rojo desplazamiento, yendo en la lejana espectro de las ondas electromagnéticas como los rayos infrarrojos. Más allá de la galaxia, más rápido se quita y lo más importante de su corrimiento al rojo — y este es el valor del telescopio webb.

El espectro infrarrojo, también puede proporcionar gran cantidad de información sobre las atmósferas de planetas extrasolares y acerca de si contienen características moleculares relacionados con la vida. En la Tierra llamamos vapor de agua, el metano y el dióxido de carbono, gases de efecto invernadero", ya que absorben el calor. Debido a que la tendencia es justo en todas partes, los científicos pueden utilizar webb para detectar quién tú y sustancias en las atmósferas de mundos lejanos, de la observación de los modelos de absorción de sustancias a través de la спектрографов.

Fuente: hi-news.ru