James Webb teleskopas yra orbitinė infraraudonųjų spindulių observatorija, pakeičianti garsųjį Hablo kosminį teleskopą.
Tai labai sudėtingas mechanizmas. Darbas prie jo tęsiasi apie 20 metų! „James Webb“ turės 6,5 metro skersmens kompozitinį veidrodį ir kainuos apie 6,8 mlrd. Palyginimui, Hablo veidrodžio skersmuo yra „tik“ 2,4 metro.
Pažiūrėkime?
1. James Webb teleskopas turi būti pastatytas į halo orbitą Saulės-Žemės sistemos L2 Lagranžo taške. O kosmose šalta. Čia rodomi bandymai, atlikti 2012 m. kovo 30 d., siekiant ištirti gebėjimą atlaikyti šaltą kosmoso temperatūrą. (Chriso Gunno nuotrauka | NASA):
2. "James Webb" turės 6,5 metro skersmens kompozitinį veidrodį, kurio surinkimo paviršiaus plotas yra 25 m². Ar daug, ar mažai? (Chriso Gunno nuotrauka):
3. Palyginkite su Hablo. Veidrodis „Hablas“ (kairėje) ir „Web“ (dešinėje) toje pačioje skalėje:
4. 2013 m. kovo 8 d. James Webb kosminio teleskopo, esančio Ostine, Teksase, viso masto modelis. (Chriso Gunno nuotrauka):
5. Teleskopo projektas – tai tarptautinis 17 šalių bendradarbiavimas, kuriam vadovauja NASA, kartu su dideliu indėliu iš Europos ir Kanados kosmoso agentūrų. (Chriso Gunno nuotrauka):
6. Iš pradžių paleidimas buvo numatytas 2007 m., vėliau nukeltas į 2014 ir 2015 m. Tačiau pirmasis veidrodžio segmentas ant teleskopo buvo sumontuotas tik 2015 metų pabaigoje, o pagrindinis kompozitinis veidrodis pilnai surinktas tik 2016 metų vasarį.(Chris Gunn nuotr.):
7. Teleskopo jautrumas ir jo skiriamoji geba yra tiesiogiai susiję su veidrodžio, kuris renka šviesą iš objektų, ploto dydžiu. Mokslininkai ir inžinieriai nustatė, kad pirminio veidrodžio skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 6,5 metro, kad būtų galima matuoti šviesą iš tolimiausių galaktikų.
Paprasčiausiai pagaminti veidrodį, panašų į Hablo teleskopą, bet didesnį, buvo nepriimtina, nes jo masė būtų per didelė, kad būtų galima paleisti teleskopą į kosmosą. Mokslininkų ir inžinierių komandai reikėjo rasti sprendimą, kad naujojo veidrodžio ploto vienete būtų 1/10 Hablo teleskopo veidrodžio masės. (Chriso Gunno nuotrauka):
8. Ne tik pas mus viskas brangsta nuo pirminės sąmatos. Taigi, James Webb teleskopo kaina bent 4 kartus viršijo pradinius skaičiavimus. Buvo planuota, kad teleskopas kainuos 1,6 milijardo dolerių ir bus paleistas 2011 m., tačiau, remiantis naujais skaičiavimais, kaina gali siekti 6,8 milijardo dolerių, o paleidimas ne anksčiau kaip 2018 m. (Chriso Gunno nuotrauka):
9. Tai artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrografas. Bus analizuojamas šaltinių spektras, kuris leis gauti informacijos tiek apie tiriamų objektų fizines savybes (pavyzdžiui, temperatūrą ir masę), tiek apie jų cheminę sudėtį. (Chriso Gunno nuotrauka):
Teleskopas leis aptikti gana šaltas egzoplanetas, kurių paviršiaus temperatūra siekia iki 300 K (tai beveik lygi Žemės paviršiaus temperatūrai), esančias toliau nei 12 AU. e. nuo jų žvaigždžių ir nutolusios nuo Žemės iki 15 šviesmečių atstumu. Į detalaus stebėjimo zoną pateks daugiau nei dvi dešimtys arčiausiai Saulės esančių žvaigždžių. „James Webb“ dėka tikimasi tikro lūžio egzoplanetologijoje – teleskopo galimybių pakaks ne tik aptikti pačias egzoplanetas, bet net ir šių planetų palydovus bei spektrines linijas.
11. Inžinieriai testuoja kameroje. teleskopinė kėlimo sistema, 2014 m. rugsėjo 9 d. (Chriso Gunno nuotrauka):
12. Veidrodžių tyrimas, 2014 m. rugsėjo 29 d. Segmentų šešiakampė forma pasirinkta neatsitiktinai. Jis turi aukštą užpildymo koeficientą ir šeštos eilės simetriją. Didelis užpildymo koeficientas reiškia, kad segmentai dera tarpusavyje be tarpų. Dėl simetrijos 18 veidrodžio segmentų gali būti suskirstyti į tris grupes, kurių kiekvienoje segmento nustatymai yra identiški. Galiausiai pageidautina, kad veidrodžio forma būtų artima apskritimui, kad šviesa būtų sutelkta į detektorius kuo kompaktiškiau. Pavyzdžiui, ovalus veidrodis suteiktų pailgą vaizdą, o kvadratinis – iš centrinės srities skleistų daug šviesos. (Chriso Gunno nuotrauka):
13. Veidrodžio valymas anglies dioksido sausu ledu. Niekas čia nesitrina skudurais. (Chriso Gunno nuotrauka):
14. A kamera yra milžiniška vakuumo bandymo kamera, kuri imituos kosminę erdvę bandant James Webb teleskopą, 2015 m. gegužės 20 d. (Chriso Gunno nuotrauka):
17. Kiekvieno iš 18 šešiakampių veidrodžio segmentų dydis yra 1,32 metro nuo krašto iki krašto. (Chriso Gunno nuotrauka):
18. Paties veidrodžio masė kiekviename segmente yra 20 kg, o viso segmento kaip mazgo masė 40 kg. (Chriso Gunno nuotrauka):
19. James Webb teleskopo veidrodžiui naudojamas specialus berilio tipas. Tai smulkūs milteliai. Milteliai dedami į nerūdijančio plieno indą ir suspaudžiami į plokščią formą. Išėmus plieninį konteinerį, berilio gabalėlis perpjaunamas per pusę, kad būtų pagaminti du maždaug 1,3 metro skersmens veidrodiniai ruošiniai. Kiekvienas veidrodinis ruošinys naudojamas vienam segmentui sukurti. (Chriso Gunno nuotrauka):
20. Tada kiekvieno veidrodžio paviršius šlifuojamas, kad būtų gauta forma, artima apskaičiuotajai. Po to veidrodis kruopščiai išlyginamas ir poliruojamas. Šis procesas kartojamas tol, kol veidrodžio segmento forma bus artima idealiai. Toliau segmentas atšaldomas iki –240 °C temperatūros, o segmento matmenys matuojami lazeriniu interferometru. Tada veidrodis, atsižvelgiant į gautą informaciją, yra galutinai poliruojamas. (Chriso Gunno nuotrauka):
21. Baigus apdoroti segmentą, veidrodžio priekis padengiamas plonu aukso sluoksniu, kad geriau atspindėtų infraraudonąją spinduliuotę 0,6-29 mikronų diapazone, o gatavas segmentas dar kartą išbandomas kriogeninėje temperatūroje. (Chriso Gunno nuotrauka):
22. Darbas prie teleskopo 2016 m. lapkričio mėn. (Chriso Gunno nuotrauka):
23. NASA baigė James Webb kosminio teleskopo surinkimą 2016 m. ir pradėjo jį bandyti. Tai 2017 m. kovo 5 d. nuotrauka. Ilgai veikiant, transporto priemonės atrodo kaip vaiduokliai. (Chriso Gunno nuotrauka):
26. Durys į tą pačią kamerą A iš 14 nuotraukos, kurioje modeliuojama išorinė erdvė. (Chriso Gunno nuotrauka):
28. Pagal dabartinius planus teleskopas turi būti paleistas iš raketos Ariane 5 2019 m. pavasarį. Paklaustas, ko mokslininkai tikisi išmokti naudodami naująjį teleskopą, pagrindinis mokslininkas Johnas Matheris atsakė: „Tikimės, kad rasime tai, apie ką niekas nieko nežino“. UPD. Jameso Webbo teleskopo paleidimas nukeltas į 2020 m.(Chriso Gunno nuotrauka).
Pirmąjį teleskopą 1609 m. pastatė italų astronomas Galilėjus Galilėjus. Mokslininkas, remdamasis gandais apie olandų teleskopo išradimą, išnarpliojo jo prietaisą ir padarė pavyzdį, kuris pirmą kartą buvo panaudotas kosminiams stebėjimams. Pirmasis Galileo teleskopas buvo nedidelio dydžio (vamzdžio ilgis 1245 mm, objektyvo skersmuo 53 mm, okuliaras 25 dioptrijų), netobula optinė konstrukcija ir 30 kartų padidinimas Saulė, kalnai mėnulio paviršiuje, priedų buvimas diske Saturno dviejuose priešinguose taškuose.
Praėjo daugiau nei keturi šimtai metų – žemėje ir net kosmose šiuolaikiniai teleskopai padeda žemiečiams pažvelgti į tolimus kosminius pasaulius. Kuo didesnis teleskopo veidrodžio skersmuo, tuo galingesnė optinė sąranka.
daugiaveidrodis teleskopas
Įsikūręs ant Hopkinso kalno, 2606 metrų virš jūros lygio aukštyje, Arizonos valstijoje, JAV. Šio teleskopo veidrodžio skersmuo yra 6,5 metro.. Šis teleskopas buvo pastatytas dar 1979 m. 2000 metais jis buvo patobulintas. Jis vadinamas kelių veidrodžių, nes susideda iš 6 tiksliai pritvirtintų segmentų, kurie sudaro vieną didelį veidrodį.
Magelano teleskopai
Du teleskopai, Magellan-1 ir Magellan-2, yra Las Campanas observatorijoje Čilėje, kalnuose, 2400 m aukštyje. jų veidrodžių skersmuo – 6,5 m. Teleskopai pradėjo veikti 2002 m.
O 2012 metų kovo 23 dieną buvo pradėtas statyti dar vienas galingesnis Magelano teleskopas – milžiniškas Magelano teleskopas, kuris turėtų pradėti veikti 2016 m. Tuo tarpu vieno iš kalnų viršūnę nugriovė sprogimas, siekiant atlaisvinti vietą statyboms. Milžinišką teleskopą sudarys septyni veidrodžiai 8,4 metro kiekvienas, kuris prilygsta vienam 24 metrų skersmens veidrodžiui, dėl kurio jis jau buvo pramintas „Septyniomis akimis“.
Išsiskyrę dvyniai Dvynių teleskopai
Du broliai teleskopai, kurių kiekvienas yra skirtingoje pasaulio vietoje. Viena – „Gemini North“ stovi ant užgesusio ugnikalnio Mauna Kea Havajuose, 4200 m aukštyje.Kitas – „Gemini South“, yra ant Serra Pachon kalno (Čilė) 2700 m aukštyje.
Abu teleskopai yra vienodi jų veidrodžių skersmenys – 8,1 metro, jie buvo pastatyti 2000 m. ir priklauso Dvynių observatorijai. Teleskopai yra išdėstyti skirtinguose Žemės pusrutuliuose, kad būtų galima stebėti visą žvaigždėtą dangų. Teleskopinės valdymo sistemos pritaikytos darbui per internetą, todėl astronomams nereikia keliauti į skirtingus Žemės pusrutulius. Kiekvienas šių teleskopų veidrodis sudarytas iš 42 šešiakampių dalių, kurios buvo lituotos ir poliruotos. Šie teleskopai sukurti naudojant pažangiausias technologijas, todėl Gemini observatorija šiandien yra viena pažangiausių astronomijos laboratorijų pasaulyje.
Šiauriniai „Dvyniai“ Havajuose
Subaru teleskopas
Šis teleskopas priklauso Japonijos nacionalinei astronomijos observatorijai. A yra Havajuose, 4139 m aukštyje, šalia vieno iš Gemini teleskopų. Jo veidrodžio skersmuo yra 8,2 metro. "Subaru" sumontuotas didžiausias pasaulyje "plonas" veidrodis .: jo storis 20 cm, svoris 22,8 tonos. Tai leidžia naudoti pavaros sistemą, kurios kiekviena perduoda savo jėgą veidrodžiui, suteikdama jam idealų. paviršių bet kurioje padėtyje, kad vaizdo kokybė būtų geriausia.
Šio aštraus teleskopo pagalba buvo atrasta tolimiausia iki šiol žinoma galaktika, esanti 12,9 milijardo šviesmečių atstumu. metų, 8 nauji Saturno palydovai, nufotografuoti protoplanetiniai debesys.
Beje, „Subaru“ japoniškai reiškia „Plejados“ – šios gražios žvaigždžių spiečiaus pavadinimas.
Japoniškas teleskopas „Subaru“ Havajuose
„Hobby-Eberle“ teleskopas (NO)
Įsikūręs JAV ant Folkso kalno, 2072 m aukštyje ir priklauso McDonald observatorijai. Jo veidrodžio skersmuo apie 10 m.. Nepaisant įspūdingo dydžio, „Hobby-Eberle“ kūrėjams kainavo tik 13,5 mln. Biudžetą pavyko sutaupyti dėl kai kurių dizaino ypatybių: šio teleskopo veidrodis ne parabolinis, o sferinis, netvirtas – susideda iš 91 segmento. Be to, veidrodis yra fiksuotu kampu horizonto atžvilgiu (55°) ir gali suktis tik 360° aplink savo ašį. Visa tai žymiai sumažina statybos kainą. Šis teleskopas specializuojasi spektrografijoje ir sėkmingai naudojamas ieškant egzoplanetų bei matuojant kosminių objektų sukimosi greitį.
Didelis Pietų Afrikos teleskopas (druska)
Ji priklauso Pietų Afrikos astronomijos observatorijai ir yra Pietų Afrikoje, Karoo plynaukštėje, 1783 m aukštyje. Jo veidrodžio matmenys 11x9,8 m. Tai didžiausias pietiniame mūsų planetos pusrutulyje. Ir jis buvo pagamintas Rusijoje, Lytkarinsky optinio stiklo gamykloje. Šis teleskopas tapo Hobby-Eberle teleskopo analogu JAV. Tačiau jis buvo modernizuotas – pakoreguota veidrodžio sferinė aberacija ir padidintas matymo laukas, dėl ko, be darbo spektrografo režimu, šis teleskopas gali padaryti puikias dangaus objektų nuotraukas su aukštu. rezoliucija.
Didžiausias teleskopas pasaulyje ()
Jis stovi ant užgesusio Muchachos ugnikalnio vienoje iš Kanarų salų, 2396 m aukštyje. Pagrindinio veidrodžio skersmuo - 10,4 m. Kuriant šį teleskopą dalyvavo Ispanija, Meksika ir JAV. Beje, šis tarptautinis projektas kainavo 176 milijonus JAV dolerių, iš kurių 51% sumokėjo Ispanija.
Didžiojo Kanarų teleskopo veidrodis, sudarytas iš 36 šešiakampių dalių, yra didžiausias iš šiandieninių pasaulyje. Nors tai yra didžiausias teleskopas pasaulyje pagal veidrodžio dydį, jo negalima pavadinti galingiausiu pagal optines charakteristikas, nes pasaulyje yra sistemų, kurios jį pranoksta savo budrumu.
Įsikūręs ant Greimo kalno, 3,3 km aukštyje, Arizonos valstijoje (JAV). Šis teleskopas priklauso Tarptautinei Mount Graham observatorijai ir buvo pastatytas už pinigus iš JAV, Italijos ir Vokietijos. Konstrukcija – tai dviejų 8,4 metro skersmens veidrodžių sistema, kuri savo šviesos jautrumu prilygsta vienam 11,8 m skersmens veidrodžiui. Dviejų veidrodžių centrai yra nutolę 14,4 metro, todėl teleskopo skiriamoji geba prilygsta 22 metrams, o tai yra beveik 10 kartų didesnė nei garsiojo Hablo kosminio teleskopo. Abu Didžiojo žiūrono teleskopo veidrodžiai yra vieno optinio instrumento dalis ir kartu sudaro vieną didžiulį žiūroną – šiuo metu galingiausią optinį instrumentą pasaulyje.
Viljamo Keko teleskopai
Keck I ir Keck II yra dar viena dvynių teleskopų pora. Jie yra šalia Subaru teleskopo Havajų ugnikalnio Mauna Kea viršūnėje (aukštis 4139 m). Kiekvieno Kekso pagrindinio veidrodžio skersmuo siekia 10 metrų – kiekvienas jų atskirai yra antras pagal dydį teleskopas pasaulyje po Didžiosios Kanarų salos. Tačiau ši teleskopų sistema „budrumu“ lenkia Kanarą. Šių teleskopų paraboliniai veidrodžiai sudaryti iš 36 segmentų, kurių kiekviename yra įrengta speciali kompiuteriu valdoma atramos sistema.Atacama Čilės Andų kalnų grandinėje, Paranalio kalne, 2635 m virš jūros lygio. Ir priklauso Europos pietų observatorijai (ESO), kuriai priklauso 9 Europos šalys.
Keturių 8,2 metro teleskopų ir keturių pagalbinių po 1,8 metro teleskopų sistema diafragmos santykiu prilygsta vienam įrenginiui, kurio veidrodžio skersmuo yra 16,4 metro.
Kiekvienas iš keturių teleskopų taip pat gali veikti atskirai, gaudamas nuotraukas, kuriose pavaizduotos žvaigždės iki 30-ojo dydžio. Visi teleskopai retai veikia vienu metu, tai per brangu. Dažniau kiekvienas iš didelių teleskopų yra suporuotas su 1,8 metro asistentu. Kiekvienas pagalbinis teleskopas gali judėti išilgai bėgių savo „didžiojo brolio“ atžvilgiu, užimdamas palankiausią padėtį šiam objektui stebėti. Labai didelis teleskopas yra pažangiausia astronominė sistema pasaulyje. Jame buvo padaryta daug astronominių atradimų, pavyzdžiui, buvo gautas pirmasis pasaulyje tiesioginis egzoplanetos vaizdas.
Jo veidrodžio skersmuo yra tik 2,4 m, o tai yra mažesnis nei didžiausių teleskopų Žemėje. Tačiau dėl atmosferos įtakos stokos, teleskopo skiriamoji geba yra 7 - 10 kartų didesnė nei panašaus teleskopo, esančio Žemėje. „Hablas“ turi daug mokslinių atradimų: Jupiterio susidūrimas su kometu, Plutono reljefo vaizdas, auroros ant Jupiterio ir Saturno ...
Tačiau kaina, kurią reikia mokėti už Hablo pasiekimus, yra labai didelė: kosminio teleskopo išlaikymo kaina yra 100 kartų didesnė nei antžeminio atšvaito su 4 metrų veidrodžiu.
Hablo teleskopas Žemės orbitoje
2018 m. kovo 23 d
James Webb teleskopas yra orbitinė infraraudonųjų spindulių observatorija, pakeičianti garsųjį Hablo kosminį teleskopą. „James Webb“ turės 6,5 metro skersmens kompozitinį veidrodį ir kainuos apie 6,8 mlrd. Palyginimui, Hablo veidrodžio skersmuo yra „tik“ 2,4 metro.
Darbas prie jo tęsiasi apie 20 metų! Iš pradžių paleidimas buvo numatytas 2007 m., vėliau nukeltas į 2014 ir 2015 m. Tačiau pirmasis veidrodžio segmentas ant teleskopo buvo sumontuotas tik 2015 metų pabaigoje, o pagrindinis kompozitinis veidrodis pilnai surinktas tik 2016 metų vasarį. Tada jie paskelbė apie paleidimą 2018 m., tačiau, remiantis naujausia informacija, teleskopas bus paleistas naudojant raketą Ariane-5 2019 m. pavasarį.
Pažiūrėkime, kaip buvo surinktas šis unikalus įrenginys:
Pati sistema yra labai sudėtinga, ji surenkama etapais, kiekvieno etapo metu tikrinant daugelio elementų veikimą ir jau sumontuotą konstrukciją. Nuo liepos vidurio buvo pradėtas tikrinti teleskopo veikimas esant itin žemai temperatūrai – nuo 20 iki 40 laipsnių Kelvino. Kelias savaites buvo tikrinamas 18 pagrindinių teleskopo veidrodžių sekcijų darbas, siekiant įsitikinti, ar jie gali veikti kaip visuma. Teleskopo sudėtinio veidrodžio skersmuo yra 6,5 metro.
Vėliau, kai viskas pasirodė gerai, mokslininkai išbandė orientacijos sistemą imituodami tolimos žvaigždės šviesą. Teleskopas sugebėjo aptikti šią šviesą, visos optinės sistemos veikė normaliai. Tada teleskopas galėjo nustatyti „žvaigždės“ vietą, stebėdamas jos charakteristikas ir dinamiką. Mokslininkai įsitikinę, kad teleskopas kosmose veiks gana teisingai.
James Webb teleskopas turėtų būti pastatytas halo orbitoje Saulės-Žemės sistemos L2 Lagrange taške. O kosmose šalta. Čia rodomi bandymai, atlikti 2012 m. kovo 30 d., siekiant ištirti gebėjimą atlaikyti šaltą kosmoso temperatūrą. (Chriso Gunno nuotrauka | NASA):
2017 m. James Webb teleskopas vėl veikė ekstremaliomis sąlygomis. Jis buvo patalpintas į kamerą, kurioje temperatūra siekė tik 20 laipsnių Celsijaus virš absoliutaus nulio. Be to, šioje kameroje nebuvo oro – mokslininkai sukūrė vakuumą, norėdami teleskopą pastatyti atviroje erdvėje.
„Dabar esame įsitikinę, kad NASA ir agentūros partneriai sukūrė puikų teleskopą ir mokslinius prietaisus“, – sakė Billas Ochsas, Jameso Webbo projekto vadovas iš Goddardo kosminių skrydžių centro.
„James Webb“ turės 6,5 metro skersmens kompozicinį veidrodį, kurio surinkimo paviršiaus plotas bus 25 m². Ar daug, ar mažai? (Chriso Gunno nuotrauka):
Tačiau tai dar ne viskas, teleskopas turės praeiti dar daug patikrinimų, kol bus pripažintas visiškai paruoštu siuntimui. Naujausi bandymai parodė, kad prietaisas gali veikti vakuume esant itin žemai temperatūrai. Būtent tokios sąlygos vyrauja L2 Lagranžo taške Žemės ir Saulės sistemoje.
Vasario pradžioje Jamesas Webbas bus nugabentas į Hiustoną, kur bus patalpintas į Lockheed C-5 Galaxy lėktuvą. Šiame milžine teleskopas skris į Los Andželą, kur pagaliau bus surinktas su įmontuotu saulės ekranu. Tada mokslininkai patikrins, ar su tokiu ekranu veikia visa sistema, ar įrenginys gali atlaikyti vibraciją ir stresą skrydžio metu.
Palyginkite su Hablo. Veidrodis „Hablas“ (kairėje) ir „Web“ (dešinėje) toje pačioje skalėje:
4. 2013 m. kovo 8 d. James Webb kosminio teleskopo, esančio Ostine, Teksase, viso masto modelis. (Chriso Gunno nuotrauka):
5. Teleskopo projektas – tai tarptautinis 17 šalių bendradarbiavimas, kuriam vadovauja NASA, kartu su dideliu indėliu iš Europos ir Kanados kosmoso agentūrų. (Chriso Gunno nuotrauka):
6. Iš pradžių paleidimas buvo numatytas 2007 m., vėliau nukeltas į 2014 ir 2015 m. Tačiau pirmasis veidrodžio segmentas ant teleskopo buvo sumontuotas tik 2015 metų pabaigoje, o pagrindinis kompozitinis veidrodis pilnai surinktas tik 2016 metų vasarį.(Chris Gunn nuotr.):
7. Teleskopo jautrumas ir jo skiriamoji geba yra tiesiogiai susiję su veidrodžio, kuris renka šviesą iš objektų, ploto dydžiu. Mokslininkai ir inžinieriai nustatė, kad pirminio veidrodžio skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 6,5 metro, kad būtų galima matuoti šviesą iš tolimiausių galaktikų.
Paprasčiausiai pagaminti veidrodį, panašų į Hablo teleskopą, bet didesnį, buvo nepriimtina, nes jo masė būtų per didelė, kad būtų galima paleisti teleskopą į kosmosą. Mokslininkų ir inžinierių komandai reikėjo rasti sprendimą, kad naujojo veidrodžio ploto vienete būtų 1/10 Hablo teleskopo veidrodžio masės. (Chriso Gunno nuotrauka):
8. Ne tik pas mus viskas brangsta nuo pirminės sąmatos. Taigi, James Webb teleskopo kaina bent 4 kartus viršijo pradinius skaičiavimus. Buvo planuota, kad teleskopas kainuos 1,6 milijardo dolerių ir bus paleistas 2011 m., tačiau, remiantis naujais skaičiavimais, kaina gali siekti 6,8 milijardo, tačiau jau yra informacijos apie šios ribos viršijimą iki 10 milijardų. (Chriso nuotr. Gunn):
9. Tai artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrografas. Bus analizuojamas šaltinių spektras, kuris leis gauti informacijos tiek apie tiriamų objektų fizines savybes (pavyzdžiui, temperatūrą ir masę), tiek apie jų cheminę sudėtį. (Chriso Gunno nuotrauka):
Teleskopas leis aptikti gana šaltas egzoplanetas, kurių paviršiaus temperatūra siekia iki 300 K (tai beveik lygi Žemės paviršiaus temperatūrai), esančias toliau nei 12 AU. e. nuo jų žvaigždžių ir nutolusios nuo Žemės iki 15 šviesmečių atstumu. Į detalaus stebėjimo zoną pateks daugiau nei dvi dešimtys arčiausiai Saulės esančių žvaigždžių. Jameso Webbo dėka tikimasi tikro lūžio egzoplanetologijoje – teleskopo galimybių pakaks ne tik aptikti pačias egzoplanetas, bet net ir šių planetų palydovus bei spektrines linijas.
11. Inžinieriai testuoja kameroje. teleskopinė kėlimo sistema, 2014 m. rugsėjo 9 d. (Chriso Gunno nuotrauka):
12. Veidrodžių tyrimas, 2014 m. rugsėjo 29 d. Segmentų šešiakampė forma pasirinkta neatsitiktinai. Jis turi aukštą užpildymo koeficientą ir šeštos eilės simetriją. Didelis užpildymo koeficientas reiškia, kad segmentai dera tarpusavyje be tarpų. Dėl simetrijos 18 veidrodžio segmentų gali būti suskirstyti į tris grupes, kurių kiekvienoje segmento nustatymai yra identiški. Galiausiai pageidautina, kad veidrodžio forma būtų artima apskritimui, kad šviesa būtų sutelkta į detektorius kuo kompaktiškiau. Pavyzdžiui, ovalus veidrodis suteiktų pailgą vaizdą, o kvadratinis – iš centrinės srities skleistų daug šviesos. (Chriso Gunno nuotrauka):
13. Veidrodžio valymas anglies dioksido sausu ledu. Niekas čia nesitrina skudurais. (Chriso Gunno nuotrauka):
14. A kamera yra milžiniška vakuumo bandymo kamera, kuri imituos kosminę erdvę bandant James Webb teleskopą, 2015 m. gegužės 20 d. (Chriso Gunno nuotrauka):
17. Kiekvieno iš 18 šešiakampių veidrodžio segmentų dydis yra 1,32 metro nuo krašto iki krašto. (Chriso Gunno nuotrauka):
18. Paties veidrodžio masė kiekviename segmente yra 20 kg, o viso segmento kaip mazgo masė 40 kg. (Chriso Gunno nuotrauka):
19. James Webb teleskopo veidrodžiui naudojamas specialus berilio tipas. Tai smulkūs milteliai. Milteliai dedami į nerūdijančio plieno indą ir suspaudžiami į plokščią formą. Išėmus plieninį konteinerį, berilio gabalėlis perpjaunamas per pusę, kad būtų pagaminti du maždaug 1,3 metro skersmens veidrodiniai ruošiniai. Kiekvienas veidrodinis ruošinys naudojamas vienam segmentui sukurti. (Chriso Gunno nuotrauka):
20. Tada kiekvieno veidrodžio paviršius šlifuojamas, kad būtų gauta forma, artima apskaičiuotajai. Po to veidrodis kruopščiai išlyginamas ir poliruojamas. Šis procesas kartojamas tol, kol veidrodžio segmento forma bus artima idealiai. Toliau segmentas atšaldomas iki –240 °C temperatūros, o segmento matmenys matuojami lazeriniu interferometru. Tada veidrodis, atsižvelgiant į gautą informaciją, yra galutinai poliruojamas. (Chriso Gunno nuotrauka):
21. Baigus apdoroti segmentą, veidrodžio priekis padengiamas plonu aukso sluoksniu, kad geriau atspindėtų infraraudonąją spinduliuotę 0,6-29 mikronų diapazone, o gatavas segmentas dar kartą išbandomas kriogeninėje temperatūroje. . (Chriso Gunno nuotrauka):
22. Darbas prie teleskopo 2016 m. lapkričio mėn. (Chriso Gunno nuotrauka):
23. NASA baigė James Webb kosminio teleskopo surinkimą 2016 m. ir pradėjo jį bandyti. Tai 2017 m. kovo 5 d. nuotrauka. Ilgai veikiant, transporto priemonės atrodo kaip vaiduokliai. (Chriso Gunno nuotrauka):
26. Durys į tą pačią kamerą A iš 14 nuotraukos, kurioje modeliuojama išorinė erdvė. (Chriso Gunno nuotrauka):
28. Pagal dabartinius planus teleskopas turi būti paleistas iš raketos Ariane 5 2019 m. pavasarį. Paklaustas, ko mokslininkai tikisi išmokti naudodami naująjį teleskopą, pagrindinis mokslininkas Johnas Matheris atsakė: „Tikimės, kad rasime tai, apie ką niekas nieko nežino“. (Chriso Gunno nuotrauka):
„James Webb“ yra labai sudėtinga sistema, kurią sudaro tūkstančiai atskirų elementų. Jie sudaro teleskopo ir jo mokslinių instrumentų veidrodį. Kalbant apie pastarąjį, tai yra šie įrenginiai:
artimųjų infraraudonųjų spindulių kamera;
- Prietaisas, skirtas darbui vidutiniame infraraudonųjų spindulių diapazone (Mid-Infrared Instrument);
- Spektrografas artimojo infraraudonųjų spindulių diapazone (Near-Infrared Spectrograph);
- Tikslaus valdymo jutiklis / artimojo infraraudonųjų spindulių vaizdo grotuvas ir beplyšinis spektrografas.
Labai svarbu teleskopą apsaugoti ekranu, kuris užblokuotų jį nuo Saulės. Faktas yra tas, kad būtent šio ekrano dėka Jamesas Webbas galės aptikti net labai silpną tolimiausių žvaigždžių šviesą. Ekranui dislokuoti sukurta sudėtinga 180 skirtingų įrenginių ir kitų elementų sistema. Jo matmenys yra 14 * 21 metrai. „Tai mus nervina“, – pripažino teleskopo kūrimo projekto vadovas.
Pagrindinės Hablo gretose pakeisiančio teleskopo užduotys yra: aptikti pirmųjų po Didžiojo sprogimo susiformavusių žvaigždžių ir galaktikų šviesą, tirti galaktikų, žvaigždžių, planetų sistemų susidarymą ir vystymąsi bei gyvybės kilmę. . Taip pat „Web“ galės pasakoti apie tai, kada ir kur prasidėjo Visatos reionizacija ir kas ją sukėlė.
šaltiniai
Per pastaruosius 20-30 metų palydovinė antena tapo esminiu mūsų gyvenimo atributu. Daugelis šiuolaikinių miestų turi prieigą prie palydovinės televizijos. Palydovinės antenos labai išpopuliarėjo 1990-ųjų pradžioje. Tokioms antenoms, naudojamoms kaip radijo teleskopai informacijai iš įvairių pasaulio vietų priimti, dydis tikrai svarbus. Jūsų dėmesiui – dešimt didžiausių Žemėje teleskopų, esančių didžiausiose pasaulio observatorijose
10 Stanfordo palydovinis teleskopas, JAV
Skersmuo: 150 pėdų (46 metrai)
Stenfordo papėdėje, Kalifornijoje, yra radijo teleskopas, žinomas kaip „Landmark Dish“. Kasdien ją aplanko apie 1500 žmonių. 1966 m. Stanfordo tyrimų instituto pastatytas 150 pėdų skersmens (46 metrų) radijo teleskopas iš pradžių buvo skirtas mūsų atmosferos cheminei sudėčiai tirti, tačiau su tokia galinga radaro antena vėliau jis buvo naudojamas palaikyti ryšį su palydovais ir erdvėlaivis.
9 Algonquin observatorija, Kanada
Skersmuo: 150 pėdų (46 metrai)
Ši observatorija yra Algonquin provincijos parke Ontarijuje, Kanadoje. Pagrindinis observatorijos centras yra 150 pėdų (46 m) parabolinis indas, kuris tapo žinomas 1960 m. per ankstyvuosius techninius VLBI bandymus. VLBI atsižvelgia į daugelio tarpusavyje sujungtų teleskopų stebėjimus vienu metu.
8 LMT Didysis teleskopas, Meksika
Skersmuo: 164 pėdos (50 metrų)
LMT Didysis teleskopas yra palyginti neseniai papildytas didžiausių radijo teleskopų sąrašu. Pastatytas 2006 m., šis 164 pėdų (50 m) instrumentas yra geriausias teleskopas, skirtas radijo bangoms siųsti savo dažnių diapazone. Teikdamas astronomams vertingos informacijos apie žvaigždžių formavimąsi, LMT yra Negros kalnų grandinėje, penktame pagal aukštį Meksikoje. Šis bendras Meksikos ir Amerikos projektas kainavo 116 mln.
7 Parkes observatorija, Australija
Skersmuo: 210 pėdų (64 metrai)
1961 m. baigta Parkeso observatorija Australijoje buvo viena iš kelių, naudotų televizijos signalams perduoti 1969 m. Observatorija suteikė NASA vertingos informacijos jų Mėnulio misijų metu, siųsdama signalus ir teikdama reikiamą pagalbą, kai vienintelis mūsų natūralus palydovas buvo Australijos Žemės pusėje. Parkuose buvo rasta daugiau nei 50 procentų žinomų neutroninių žvaigždžių pulsarų.
6 Aventurino ryšių kompleksas, JAV
Skersmuo: 230 pėdų (70 metrų)
Šis kompleksas, žinomas kaip Aventurino observatorija, yra Mohave dykumoje, Kalifornijoje. Tai vienas iš 3 tokių kompleksų – kiti du yra Madride ir Kanberoje. Aventurinas yra žinomas kaip Marso antena, kurios skersmuo yra 230 pėdų (70 m). Šis labai jautrus radijo teleskopas, kuris iš tikrųjų buvo sumodeliuotas ir vėliau patobulintas, kad būtų didesnis nei Australijos Parkeso observatorijos, ir suteikia daugiau informacijos, padedančios nustatyti kvazarų, kometų, planetų, asteroidų ir daugelio kitų dangaus kūnų žemėlapius. Aventurino kompleksas taip pat pasirodė vertingas ieškant didelės energijos neutrinų perdavimo Mėnulyje.
5 Evpatorija, radijo teleskopas RT-70, Ukraina
Skersmuo: 230 pėdų (70 metrų)
Evpatorijos teleskopas buvo naudojamas asteroidams ir kosminėms šiukšlėms aptikti. Būtent iš čia 2008 m. spalio 9 d. į planetą Gliese 581c buvo išsiųstas signalas, pavadintas „Superžeme“. Jei Gliese 581 gyvena protingos būtybės, galbūt jos atsiųs mums signalą atgal! Tačiau teks palaukti, kol žinia planetą pasieks 2029 m.
4 Lovell teleskopas, JK
Skersmuo: 250 pėdų (76 metrai)
Jungtinės Karalystės Lovell teleskopas yra Jordell banko observatorijoje šiaurės vakarų Anglijoje. Pastatytas 1955 m., jis buvo pavadintas vieno iš kūrėjų Bernardo Lovello vardu. Vienas garsiausių teleskopo pasiekimų buvo pulsaro egzistavimo patvirtinimas. Teleskopas taip pat prisidėjo prie kvazarų atradimo.
3 Effelsberg radijo teleskopas Vokietijoje
Effelsbergo radijo teleskopas yra Vakarų Vokietijoje. Teleskopas, pastatytas 1968–1971 m., priklauso Maxo Plancko radijo astronomijos institutui Bonoje. Įrengtas stebėti pulsarus, žvaigždžių darinius ir tolimų galaktikų branduolius, Effelsberg yra vienas svarbiausių pasaulyje supergalių teleskopų.
2 Green Bank teleskopas, JAV
Skersmuo: 328 pėdos (100 metrų)
Banko žaliasis teleskopas yra Vakarų Virdžinijoje, JAV nacionalinės tyliosios zonos viduryje – apribotų arba uždraustų radijo transliacijų srityje, kuri labai padeda teleskopui pasiekti didžiausią potencialą. Teleskopas, kuris buvo baigtas 2002 m., buvo pastatytas 11 metų.
1. Arecibo observatorija, Puerto Rikas
Skersmuo: 1001 pėda (305 metrai)
Didžiausias teleskopas Žemėje yra Arecibo observatorija, esanti netoli to paties pavadinimo miesto Puerto Rike. Stanfordo universiteto tyrimų instituto SRI International valdoma observatorija užsiima radijo astronomija, radarais Saulės sistemos stebėjimais ir kitų planetų atmosferų tyrimais. Didžiulė plokštė pastatyta 1963 m.
