Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

5 смотр.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Как выглядит мощнейший телескоп в мире

«Джеймс Уэбб», а точнее космический телескоп имени Джеймса Уэбба (англ. James Webb Space Telescope, JWST) — это орбитальная инфракрасная обсерватория, которая должна заменить тот самый знаменитый космический телескоп «Хаббл» «Хаббл» (КТХ; англ. Hubble Space Telescope, HST; код обсерватории «250») — автоматическую обсерваторию на орбите вокруг Земли, названную в честь Эдвина Хаббла.

Это очень сложный механизм. Работа над его идет около 20 лет! «Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 метров в диаметре и стоить около 6,8 млрд долларов. Для сравнения, диаметр зеркала «Хаббла» — «всего» 2,4 метра.

Посмотрим?

Фотографии: Chris Gunn / NASA

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Телескоп «Джеймс Уэбб» должен быть размещен на гало-орбите в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля. А в космосе холодно. Здесь показаны испытания, проводимые 30 марта 2012 года, направленные на изучение возможности противостоять холодным температурам пространства.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

«Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 метров в диаметре с площадью собирающей поверхности 25 м². Много это, или мало?

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Сравним с «Хабблом». Зеркало «Хаббла» (слева) и «Уэбба» (справа) в одном масштабе:

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Полномасштабная модель космического телескопа Джеймса Уэбба в Остине, штат Техас, 8 марта 2013.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Проект телескопа представляет собой международное сотрудничество 17 стран, во главе которых стоит NASA, со значительным вкладом Европейского и Канадского космических агентств.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Изначально запуск намечался на 2007 год, в дальнейшем переносился на 2014 и на 2015 год. Однако первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6,5 метра, чтобы измерить свет от самых далёких галактик.

Простое изготовление зеркала, подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос. Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Не только у нас всё дорожает от начальной сметы. Так, стоимость телескопа «Джеймс Уэбб» превысила изначальные расчёты по меньшей мере в 4 раза. Планировалось, что телескоп обойдётся в 1,6 млрд долл. и будет запущен в 2011 году, однако по новым оценкам стоимость может составить 6.8 млрд, при этом запуск состоится не ранее 2018 года.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Это спектрограф ближнего инфракрасного диапазона. Он будет анализировать спектр источников, что позволит получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Испытания солнцезащитного экрана, 10 июля 2014 г.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Телескоп позволит обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 а. е. от своих звёзд, и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет. В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звезд. Благодаря «Джеймсу Уэббу» ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии — возможностей телескопа будет достаточно не только для того, чтобы обнаруживать сами экзопланеты, но даже спутники и спектральные линии этих планет.

Инженеры тестируют в камере систему подъема телескопа, 9 сентября 2014 г.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Исследование зеркал, 29 сентября 2014. Шестиугольная форма сегментов была выбрана не случайно. Она обладает высоким коэффициентом заполнения и имеет симметрию шестого порядка. Высокий коэффициент заполнения означает, что сегменты подходят друг к другу без зазоров. Благодаря симметрии 18 сегментов зеркала можно разделить на три группы, в каждой из которых настройки сегментов идентичны. Наконец, желательно, чтобы зеркало имело форму, близкую к круговой — для максимально компактного фокусирования света на детекторах. Овальное зеркало, например, дало бы вытянутое изображение, а квадратное послало бы много света из центральной области.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Очистка зеркала сухим льдом из двуокиси углерода. Тряпками здесь никто не трет.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Камера A — это гигантская испытательная камера с вакуумом, которая будет моделировать космическое пространства при испытаниях телескопа «Джеймса Уэбба», 20 мая 2015 г.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

31 декабря 2015 года. Установлено 11 зеркал.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

А 2 марта 2016 года установленных зеркал было уже 18.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Размер каждого из 18 шестигранных сегментов зеркала составляет 1,32 метра от ребра до ребра.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Масса непосредственно самого́ зеркала в каждом сегменте — 20 кг, а масса всего сегмента в сборе — 40 кг.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Для зеркала телескопа «Джеймса Уэбба» используется особый тип бериллия. Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1,3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры -240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

По завершению обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм, и готовый сегмент проходит повторные испытания при криогенных температурах.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Работа над телескопом в ноябре 2016 года.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

НАСА завершило сборку космического телескопа «Джеймс Уэбб» в 2016 году и приступило к его испытаниям. Это снимок от 5 марта 2017 года. На длинной выдержке техники выглядят призраками.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Транспортировка телескопа в Хьюстон, 7 мая 2017 г.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Начинаются новые испытания, 20 мая 2017 г.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Дверь в ту самую камеру А с одной из предыдущих фотографий…

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

…в которой моделируется космическое пространство.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Телескоп «Джеймс Уэбб» внутри камеры А, 19 ноября 2017 года.

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

Текущие планы предусматривают, что телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5» весной 2019 года. Отвечая на вопрос о том, что ученые ожидают узнать с помощью нового телескопа, ведущий научный сотрудник проекта Джон Мэтер сказал: «Надеюсь, мы найдем что-то, о чем никто ничего не знает».

Самый мощный телескоп «Джеймс Уэбб» заменит знаменитый «Хаббл»

источник

23.03.2018

Другие интересные статьи

5 смотр.

Добавить комментарий

19 + 11 =