Santiago Webb Space Telescope (Santiago Webb Space Telescope): paglusad petsa, mga ekipo

Uban sa matag dugang nga centimeter nga lutsanan, ang matag dugang nga ikaduha nga panahon obserbasyon ug ang matag dugang nga atomo atmospherics, hilit gikan sa kapatagan survey teleskopyo, mas maayo, mas lawom ug mas tin-aw kamo makakita sa uniberso.

25 ka tuig sa "Hubble"

Sa diha nga ang teleskopyo "Hubble" nagsugod naglihok sa 1990, gibuksan kini sa usa ka bag-ong panahon sa astronomiya - luna. Dili na sa pag-atubang sa mga atmospera, mga panganod, o kabalaka mahitungod sa electromagnetic awop. Ang tanan nga gikinahanglan - mao nga magdeploy ang satellite sa target nga on niini ug sa pagkolekta photon. Kapin sa 25 ka tuig sa mga teleskopyo luna nagsugod sa pagtabon sa tibuok electromagnetic kolor, nga nagtugot sa unang higayon sa paghunahuna sa uniberso sa matag wavelength sa kahayag.

Apan ingon nga ang atong kahibalo nga misaka, ug mitubo ang atong pagsabut sa wala mailhi. Ang dugang pa nga atong tan-awon ngadto sa uniberso, mas atong makita ang lawom nga nangagi: sa usa ka limitado nga panahon sukad sa Big Bang, inubanan sa mga kinutuban speed sa kahayag naghatag og usa ka utlanan sa unsay atong pagtuman. Dugang pa, ang pagpalapad sa luna sa iyang kaugalingon nagtrabaho batok kanato, miinat sa wavelength sa kahayag sa mga bitoon ingon nga siya mipanaw sa tibuok uniberso sa atong mga mata. Bisan ang luna teleskopyo "Hubble", nga naghatag kanato sa mga lawom nga, ang labing masilakon nga mga larawan sa uniberso nga atong na nadiskobrehan, limitado sa pagtahod niini.

"Hubble" disadvantages

"Hubble" - usa ka talagsaon nga teleskopyo, apan kini adunay pipila ka sukaranan nga mga limitasyon:

• Lang 2.4 m sa diametro, nga maglimite sa iyang resolusyon.
• Bisan tuod reflective mga materyales taklap, sapaw, kanunay kini abong sa direkta nga adlaw, nga ang naandan nga kainit. Kini nagpasabot nga tungod sa kainit epekto, dili siya mahimo nga motan-aw sa wavelength sa kahayag labaw pa kay sa 1.6 microns.
• Ang kombinasyon sa limitado nga lutsanan ug wavelength, nga kini mao ang sensitibo, nga nagpasabot nga ang mga teleskopyo makakita sa galaxy dili mas magulang pa kay sa 500 ka milyon ka tuig.

Kini nga mga galaksiya nga mga hingpit, sa halayo naglungtad sa diha nga ang uniberso lamang sa mga 4% sa karon nga edad. Apan nahibalo kita nga mga bituon ug mga galaksiya naglungtad sa wala pa.

Sa pagtan-aw niini, ang teleskopyo kinahanglan nga adunay usa ka mas taas nga pagbati. Kini nagpasabot sa transisyon ngadto sa na wavelength ug ubos nga temperatura sa kay sa "Hubble". Mao nga, ug nagbuhat sa Santiago Webb Space Telescope.

Palaaboton alang sa siyensiya

Santiago Webb Space Telescope (JWST) gidisenyo aron sa pagbuntog niini nga mga limitasyon mao ang: sa 6.5 m diametro teleskopyo mikolekta 7 panahon labaw pa nga kahayag kay sa "Hubble". Kini nagbukas sa posibilidad sa ultra-high-resolution spectroscopy gikan sa 600 nm ngadto sa 6 micron (4 mga panahon mas dako kay sa wavelength, nga mao ang makahimo sa pagtan-aw sa mga "Hubble") sa pagtuman sa sa tunga-tunga infrared rehiyon uban sa usa ka mas taas nga pagbati kay sa walay katapusan sa atubangan sa. JWST naggamit passive makapabugnaw sa usa ka nawong temperatura sa Pluto, ug makahimo sa aktibo nga pabugnawan sa mga tunga-tunga sa infrared lalang ngadto sa 7 K. Telescope Santiago Webb himoon ko kini nga posible nga sa pagbuhat sa siyensiya nga walay usa nga wala pa wala kini gibuhat.

Siya:

• pagsunod sa unang mga galaksiya nga walay katapusan giumol;
• makita pinaagi sa neyutral gas imbestigasyon ug ang unang bitoon sa reionization uniberso;
• dad-on sa spectroscopic pagtuki sa sa unang mga bituon (populasyon III), nag-umol human sa Big Bang;
• og talagsaon nga surprisa, sama sa pagkadiskobre sa mga unang mga supermassive itom nga mga buslot ug quasars sa uniberso.

Level research JWST dili susama sa nga sa nangagi, ug sa ingon niana ang mga teleskopyo gipili ingon nga flagship sa misyon 2010s NASA ni.

siyentipikanhong obra maestra

Gikan sa usa ka teknikal nga panglantaw, ang mga bag-o nga si James Webb teleskopyo mao ang usa ka tinuod nga buhat sa arte. Ang proyekto nga miagi sa usa ka taas nga nga paagi: may mga budget overruns, eskedyul kalangan ug risgo sa pagkansela sa mga proyekto. Human sa pagpangilabot sa bag-ong liderato nausab. Ang proyekto sa kalit nga naangkon sama sa mga relo, nga pundo ang gigahin, giisip alang sa mga sayop, mga kapakyasan ug mga problema, ug ang team nagsugod sa pagpamutus JWST sa tanan nga mga termino, eskedyul ug mga pagpilit budget. Ang paglusad gikatakda alang sa Oktubre 2018 sa usa ka rocket "Ariane 5". team ang dili lamang mosunod sa eskedyul, siya adunay siyam ka bulan sa wala ngadto sa pagtugot sa alang sa bisan unsa nga wala damha nga kahimtang nga ang tanan nga nakolekta ug andam alang sa petsa niini.

Santiago Webb Telescope naglangkob sa upat ka nag-unang mga bahin.

optical yunit

Kini naglakip sa tanan nga sa mga salamin, nga ang labing epektibo nga napulo ug walo gilt naggulotgulot nag-unang salamin. Sila gigamit sa pagkolekta sa mga malayo nga mga bituon ug focus sa iyang mga tulonggon alang sa pagtuki. Ang tanan niini nga mga salamin andam na ug hingpit, nga gihimo nga matarung sa ibabaw sa eskedyul. Sa katapusan sa sa katilingban sila nga nipilo ngadto sa usa ka compact design nga nga nagdagan sa usa ka gilay-on sa labaw pa kay sa 1 ka milyon kilometro gikan sa Yuta ngadto sa L2 Lagrange punto, ug unya awtomatikong mobalik sa pagporma sa usa ka udlan sa dugos nga gambalay, nga alang sa daghang mga tuig sa pagkolekta outbound nga kahayag. Kini gyud ang usa ka nindot nga butang ug usa ka malampuson nga resulta sa Titanic paningkamot sa daghang mga espesyalista.

Dad-onon duol sa infrared

"Webb" ang himan uban sa upat ka siyentipikanhong mga instrumento nga andam alang sa 100%. Ang nag-unang camera mao ang usa ka camera sa teleskopyo duol sa IRI range, gikan sa makita nga kahayag sa lawom nga orange-infrared rehiyon. Kini sa paghatag og usa ka bag-o nga hulagway sa unang mga bitoon, ang kamanghuran mga galaksiya nga anaa pa sa proseso sa formation, mga batan-ong bitoon sa Milky Way, ug sa duol galaksiya, gatusan ka mga bag-o nga mga butang diha sa Kuiper bakus. Kini mao ang optimized alang sa direkta nga imaging sa mga planeta sa palibot sa ubang mga bitoon. Kini ang nag-unang camera, nga gigamit sa kadaghanan sa mga tigpaniid.

Duol sa infrared Spectrograph

Kini nga himan dili lamang nagbulag sa kahayag ngadto sa tagsa-tagsa nga wavelength, apan makahimo sa pagbuhat niini alang sa labaw pa kay sa 100 ka indibidwal nga mga butang sa mao nga panahon! device Kini mao ang usa ka universal spectrograph "Webb", nga-operate sa 3 lain-laing mga rehimen spectroscopy. Kini gitukod sa sa European Space Agency, apan daghan components lakip na ang detector ug multi-balbula battery, nga gihatag sa mga Center alang sa Space Flight. Goddard (NASA). lalang Kini nga gisulayan ug andam alang sa instalar.

Tunga-tunga sa infrared nga instrumento

Device nga gamiton alang sa broadband imaging, pananglitan kini nakuha pinaagi sa labing impresibo nga larawan sa tanan nga mga tulonggon "Webb". Gikan sa usa ka siyentipikanhong punto sa panglantaw, kini nga labing mapuslanon sa pagsukod sa protoplanetary disk sa palibot batan-on nga mga bituon, sukod ug-aw uban sa bag-o tukma Kuiper Belt butang ug abug naandan nga kainit sa bitoon. Siya mao lamang ang himan sa usa ka cryogenically cooled ngadto sa 7 K. Kon itandi sa Spitzer Space Telescope, kini sa pagpalambo sa mga resulta sa 100 ka mga panahon.

Gapless spectrograph NIR (NIRISS)

Ang lalang og:

• halapad-spectroscopy sa haduol infrared wavelength rehiyon (1.0 - 2.5 micron);
• Grism spectroscopy sa usa ka butang sa makita ug infrared range (0.6 - 3.0 micron);
• masking-buho nga lutsanan interferometry sa wavelength sa 3.8 - 4.8 micron (diin gilauman unang mga bituon ug galaksiya);
• halapad nga-laing survey sa tibuok kapatagan sa panglantaw.

Kini nga himan nga gibuhat pinaagi sa Canadian Space Agency. Human sa agi cryogenic testing siya usab andam nga integrate ngadto sa mga ekipo nga look sa teleskopyo.

sunshield

Luna teleskopyo sila wala pa gitudlo. Usa sa labing makahahadlok nga mga bahin sa bisan unsa nga tuboy mao ang sa paggamit sa usa ka bug-os bag-ong materyal. Inay sa makapabugnaw sa tibuok spacecraft aktibong paggamit sa disposable consumable refrigerant, ang Santiago Webb teleskopyo gigamit sa usa ka bug-os nga bag-o nga teknolohiya - 5-layer adlaw taming nga gipakatap sa pagpamalandong sa mga solar radiation gikan sa teleskopyo. Lima ka 25-tiil sheets sa titanium sanga nga magagmay konektado ug-instalar human sa deployment sa mga teleskopyo. nga panalipod sa nasulayan sa 2008 ug 2009. Full-scale modelo, pag-apil sa mga pagsulay laboratory, gidala sa gawas ang tanan nga sila sa pagbuhat sa dinhi sa Yuta. Kini mao ang usa ka matahum nga kabag-ohan.

Dugang pa, kini mao usab ang usa ka talagsaon nga konsepto: dili lamang nga babagan sa kahayag gikan sa adlaw, ug gibutang sa usa ka teleskopyo diha sa landong, ug sa paghimo niini aron nga ang tanan nga ang kainit mao ang misanag sa direksyon sa atbang sa orientation sa mga teleskopyo. Ang matag usa sa lima ka mga sapaw, mga haklap sa usa ka lunang, haw luna mahimong bugnaw nga ingon sa gilay-on gikan sa gawas nga mahimong gamay mas init pa kay sa temperatura nawong - sa tibuok 350-360 K. temperatura sa miaging layer kinahanglan drop sa 37-40 K, nga mao ang colder kay sa nawong sa gabii Pluto.

Dugang pa, mahinungdanon nga mga panagana nga gikuha sa pagpanalipod niini gikan sa adverse nga palibot sa lawom nga luna. Usa sa mga butang nga nabalaka dinhi mao ang gamay gagmayng mga bato gidak-on gamay nga bato, balas, sa abug ug bisan dili kaayo pinaagi sa interplanetary luna nga naglupad sa usa ka speed sa napulo o bisan sa gatusan ka libo nga mga km / h. Kini nga mga micrometeorites makahimo prodelyvat gamay, microscopic buslot sa tanan nga ilang masugatan: spacecraft, nga luna terno, salamin, teleskopyo ug daghan pa. Kon ang salamin adunay lamang sa mga estudyante o mga buslot, gamay pagpakunhod sa kantidad sa anaa "maayo nga kahayag", ang solar panel mahimong gisi gikan sa ngilit ngadto sa ngilit, nga sa paghimo sa bug-os nga layer walay pulos. Sa pakigbatok niini nga panghitabo hayag nga ideya gigamit.

Ang tanan nga solar taming na gibahin ngadto sa mga seksyon aron nga, kon adunay usa ka gamay nga gintang sa usa, duha o bisan pa sa tulo ka niini, ang layer dili magisi dugang pa, ingon nga usa ka bali sa windshield sa sakyanan. Pagbahin magabantay sa tibook nga gambalay sa tibuok, kini mao ang importante nga sa pagpugong sa pagkaubus.

Spacecraft: katilingban ug control nga sistema

Kini mao ang usa ka ordinaryo nga component, ingon nga adunay anaa sa tanan nga mga teleskopyo luna ug siyentipikanhong mga misyon. Sa JWST mao ang talagsaon, apan usab sa bug-os nga giandam. Ang tanan nga nahasalin mao ang kinatibuk-ang contractor sa proyekto sa kompanya Northrop Grumman, - bug-os nga taming, pundoka ang mga teleskopyo ug check kini sa. Ang lalang mahimong andam sa pagsugod sa 2 ka tuig.

10 ka tuig sa pagdiskobre

Kon ang tanan nga moadto pag-ayo, sa katawhan anaa sa ibabaw sa verge sa dakung siyentipikanhong mga kaplag. Ang tabil sa neyutral gas, nga sa gihapon mitabon kinatibuk-ang pagpasabut sa unang mga bituon ug mga galaksiya, ang masulbad infrared kapabilidad "Webb" ug sa dakong kahayag. Kini ang kinadak-ang, labing sensitibo teleskopyo uban sa usa ka dako nga range wavelength gikan sa 0.6 ngadto sa 28 micron (sa mata sa tawo makita gikan sa 0.4 ngadto sa 0.7 micron) sa walay katapusan nga gitukod. Kini gilauman nga paghatag og usa ka dekada sa mga obserbasyon.

Sumala sa NASA, ang termino nga "Webb" misyon mahimong gikan sa 5.5 ngadto sa 10 ka tuig. Kini mao ang limitado ngadto sa kantidad sa fuel nga gikinahanglan sa pagpadayon sa orbit, ug electronics sa kinabuhi ug mga ekipo diha sa mapintas nga palibot sa luna. Ang orbito teleskopyo Santiago Webb magadala sa usa ka tuod sa kahoy sa gasolina alang sa tibuok 10-ka-tuig nga termino, ug 6 ka bulan human sa paglusad pagasulayan aron sa pagsiguro sa pagkalagiw, nga nagpasalig 5 ka tuig sa siyentipikanhong buhat.

Ano ang mahimo moadto sayop?

Ang nag-unang gilimitahan hinungdan mao ang kantidad sa gasolina sa board. Sa diha nga kini mahuman, ang satellite nga maanod gikan sa Lagrange punto L2, nga sa ingon sa usa ka chaotic orbit kaayo nga duol sa Yuta.

coma Kini, mahimong mahitabo ug uban pang mga kagul-anan:

• salamin pagkaguba, nga makaapekto sa kantidad sa nakolekta nga kahayag ug sa paghimo sa butang nga larawan, apan dili ang kadaut sa mga dugang pa nga operasyon sa teleskopyo;
• kapakyasan sa usa ka bahin o sa kinatibuk-solar screen, nga pagbanhaw sa temperatura sa sa spacecraft, ug magkaduol ang gigamit wavelength range sa haduol na kaayo infrared rehiyon (2-3 micron);
• crash makapabugnaw nga sistema himan tunga-tunga sa IRI range, nga naghimo niini nga dili angay alang sa paggamit, apan dili makaapekto sa uban nga mga himan (0.6 ngadto sa 6 micron).

Ang labing lisud nga pagsulay nga naghulat sa Santiago Webb teleskopyo, - paglusad ug indeyksiyon ngadto sa gitinguha nga orbit. Kini mao ang niini nga mga sitwasyon nga gisulayan ug malampuson milabay.

Rebolusyon sa siyensiya

Kon ang Santiago Webb teleskopyo nga pagtrabaho sa usa ka normal nga paagi, ang fuel mao ang igo aron sa pagsiguro nga ang iyang buhat gikan sa 2018 ngadto sa 2028. Dugang pa, ang potensyal nga anaa alang sa refueling, nga extend sa kinabuhi sa teleskopyo ni ngadto sa laing dekada. Sama nga ang "Hubble" nga gipalihok alang sa 25 ka tuig, ang JWST nga pagsiguro sa kaliwatan sa rebolusyonaryong siyensiya. Sa Oktubre 2018 rocket "Ariane 5" nga libot ang kaugmaon sa astronomiya, nga, human sa labaw pa kay sa 10 ka tuig sa malisud nga buhat na gibuhat sa pagsugod sa pagdala sa bunga. Umaabot nga luna teleskopyo hapit abot.