Zelta Webb "James Webb" • Anastasija Stebalin • Zinātniskā priekšstatu par dienu "Elementi" • Astronomija, teleskopi

Zelta “James Webb”

Fotoattēlā redzamie "koraļļi" ir jaunā Web infrasarkano staru teleskopa galvenā spogulis, kas nosaukts pēc James Webb (James Webb kosmiskais teleskops, JWST), un dzeltenais pārklājums uz tiem ir plāns zelta slānis. Kāpēc spogulis nav ciets un kāpēc tas ir jāaprīko ar zeltu?

Tehniķis Scott Murray (Scott Murray) pārbauda galvenā spoguļa segmentu JWST. Foto no JWST galerijas vietnē flickr.com

JWST instalētā zinātniskā iekārta ļaus apgūt praktiski visus svarīgos Visuma veidošanos un attīstību. Galvenie JWST uzdevumi ir noteikt "pirmo gaismu" – pirmās zvaigznes un galaktiku gaismu, kas izveidojušās pēc Lielā sprādziena, galaktiku, zvaigznes un planētu sistēmu veidošanās un attīstības pētījums. Lai redzētu notikumus, kas notika Visuma dzīves sākumā, ir jāievēro objekti, kas atrodas vairāk nekā 13 miljardu gaismas gadu attālumā. Jo lielāks ir teleskopa spogulis, vājāki un tālāk redzamie objekti. JWST zinātniskie mērķi tiek izpildīti ar spoguļiem, kuru kopējais diametrs ir aptuveni 6,5 m. Kosmosa teleskopi ar šādiem lieliem spoguļiem vēl nekad nav bijuši orbītā!

Ideālā gadījumā teleskopa galvenajam spogulim jābūt stabilam, lai novērojumos varētu izvairīties no papildu kļūdām.Bet, lai orbītā izvietotu monolītu ierīci, kura diametrs pārsniedz 4 metrus, tagad tehniski nav iespējams, pateicoties nesējraķešu izmēram. Jo īpaši JWST tiks iepludināts kosmosā, izmantojot Ariane 5 raķeti ar deguna apmales diametru – tā raķešu daļa, kurā var ievietot slodzes, ir 4,57 m. Tomēr jūs varat izveidot saliekamu spoguļu no vairākām daļām salocītā stāvoklī būtu pietiekami kompakts, un tas jau būtu orbītā jau pilnā izmērā. JWST inženieri saskārās ar uzdevumu izveidot šādu saliktu optimālu dizaina spoguļu. Rezultātā tika nolemts apkopot 18 sešstūrainu segmentu galveno spoguli, katrs ar diametru 1,32 m. Tad sešstūra simetrija apvienos segmentus cieši kopā bez atstarpēm.

JWST iepakojums Ariane 5 raķetes deguna konusā. Attēls no jwst.nasa.gov

Spoguļa segmenti ir izgatavoti no izturīga, bet viegla berilija un pārklāti ar plānu zelta kārtu. Zelts ir īpaši labi atspoguļots infrasarkanajā diapazonā un tādējādi palielina teleskopa jutību. Viskonkrētākā – tikai 100 nanometri – īpaša vakuuma kamerā spray segmentiem tiek piesūcināta no cēlmetāla slānis.Zelta slāņa masa ar kopējo spoguļa virsmu 25 m2 salīdzināms ar golfa lodītes masu! Katrs segments būs aprīkots ar vairākiem izpildmehānismiem – maziem mehāniskiem motoriem. Izpildmehānismi ir nepieciešami, lai precīzāk fokusētu teleskopu, kad to jau ieviesīs orbītā.

Kaut kas līdzīgs šim izskatīsies teleskopu nosaukts pēc James Webb kosmosā viņa darba laikā. Attēls no space.com

JWST uzsākšana ir provizoriski plānota 2018. gada oktobrī. Pēc izstrādātāju domām, šī ierīce kļūs par Hubble kosmiskā teleskopa (HST) zinātnisko "pēcteci" un turpinās darbu. Dažreiz tiek teikts, ka JWST pilnībā aizvietos Habble, taču vairāku iemeslu dēļ tas nav pilnīgi pareizi. Pirmkārt, jaunais komiksu aparāts pētīs Visumu infrasarkanajā diapazonā, bet tā priekšgājējs galvenokārt koncentrējās uz redzamo un ultravioleto spektra reģioniem. Dažādiem zinātniskiem uzdevumiem ir atšķirīgas tehniskās īpašības. Tātad Habla galvenā spoguļa diametrs ir 2,4 m. Šāds spogulis ir piemērots informācijas savākšanai optiskajā diapazonā, bet tas nav pietiekami, lai meklētu "pirmās gaismas" spektra infrasarkano zonu – JWST spogulis gandrīz trīs reizes lielāks par Habla spoguli.Pat šo teleskopu orbītas būs atšķirīgas – kamēr HST ir tuvplānā, JWST ir plānots uzsākt orbītā ap Saules-Zemes sistēmas Lagrange point L2 (1,5 miljoni attālumā no Zemes pretējā virzienā no Saules).

Saules-Zemes sistēmas Lagranža punktu izkārtojums. Džeimsa Veba vārdā nosauktais teleskops lidos ap L2 punktu orbītā, kura rādiuss ir aptuveni vienāds ar Mēness orbītas rādiusu. Shēma no vietnes jwst.nasa.gov

JWST zinātniskie uzdevumi lielā mērā ir iedvesmoti no rezultātiem, kas iegūti, izmantojot HST, un tās svarīgākais mērķis ir iegūt jaunu informāciju un aizpildīt mūsu zināšanas par Universes izcelsmi un attīstību.

Fotoattēlā NASA inženieris Ernie Wright (Ernie Wright) pārrauga JWST galveno spoguļu segmentu sagatavošanu zemas temperatūras testēšanai. Foto no JWST galerijas vietnē flickr.com

Anastasija Stebalina


Like this post? Please share to your friends:
Atbildēt

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: