Bir payt kimdir aytgan edi: Xabbl ijodkorlari er yuzidagi har bir yirik shaharda yodgorlik o'rnatishi kerak. Uning ko'p xizmatlari bor. Masalan, astronomlar ushbu teleskop yordamida juda uzoqda joylashgan UDFj-39546284 galaktikasini suratga olishdi. 2011 yil yanvar oyida olimlar uning oldingi rekordchi - UDFy -38135539 ga qaraganda 150 million yorug'lik yili uzoqlikda joylashganligini aniqladilar. Galaxy UDFj-39546284 bizdan 13,4 milliard yorug'lik yili. Ya'ni, Xabbl 13 milliard yildan ko'proq vaqt oldin, Katta portlashdan 380 million yil oldin mavjud bo'lgan yulduzlarni ko'rdi. Bu narsalar, ehtimol, uzoq vaqt "tirik" emas: biz faqat o'lik yulduzlar va galaktikalarning nurini ko'ramiz.
Ammo "Xabbl" kosmik teleskopi o'zining barcha xizmatlari uchun o'tgan ming yillik texnologiyasidir: u 1990 yilda ishga tushirilgan. Albatta, yillar davomida texnologiya katta yutuqlarga erishdi. Agar "Xabbl" teleskopi bizning davrimizda paydo bo'lganida, uning imkoniyatlari ulkan darajada asl nusxadan oshib ketgan bo'lardi. Jeyms Uebb shunday paydo bo'lgan.
Nima uchun "Jeyms Uebb" foydalidir
Yangi teleskop, xuddi ajdodi singari, orbital infraqizil rasadxonadir. Bu shuni anglatadiki, uning asosiy vazifasi termal nurlanishni o'rganish bo'ladi. Eslatib o'tamiz, ma'lum bir haroratgacha qizdirilgan narsalar infraqizil spektrda energiya chiqaradi. To'lqin uzunligi isitish haroratiga bog'liq: u qanchalik baland bo'lsa, to'lqin uzunligi shunchalik qisqa va radiatsiya shunchalik kuchli bo'ladi.
Biroq, teleskoplar o'rtasida bitta kontseptual farq bor. Xabbl Yerning past orbitasida, ya'ni Yer atrofida taxminan 570 km balandlikda aylanadi. Jeyms Uebb Quyosh-Yer tizimining L2 Lagranj nuqtasida halo orbitasiga chiqariladi. U Quyosh atrofida aylanadi va Xabbldagi vaziyatdan farqli o'laroq, Er unga aralashmaydi. Muammo darhol paydo bo'ladi: ob'ekt Yerdan qanchalik uzoq bo'lsa, u bilan aloqa qilish shunchalik qiyin bo'ladi, shuning uchun uni yo'qotish xavfi yuqori bo'ladi. Shunday qilib, "Jeyms Uebb" yulduz atrofida sayyoramiz bilan hamohang tarzda harakatlanadi. Bunda teleskopning Yerdan masofasi Quyoshdan teskari yo'nalishda 1,5 million km bo'ladi. Taqqoslash uchun, Yerdan Oygacha bo'lgan masofa 384,403 km. Ya'ni, agar Jeyms Uebb uskunasi ishlamay qolsa, u katta ehtimol bilan ta'mirlanmaydi (jiddiy texnik cheklovlar qo'yiladigan masofadan tashqari). Shunday qilib, istiqbolli teleskop nafaqat ishonchli, balki o'ta ishonchli hisoblanadi. Bu qisman ishga tushirish sanasining doimiy ravishda kechiktirilishi bilan bog'liq.
Jeyms Vebning yana bir muhim farqi bor. Uskunalar unga Xabbl ko'rmagan juda qadimiy va sovuq narsalarga e'tiborini qaratish imkonini beradi. Shunday qilib, biz birinchi galaktikalar, kvazarlar, galaktikalar, klasterlar va superklasterlar qachon va qaerda paydo bo'lganligini bilib olamiz.
Yangi teleskop topa oladigan eng qiziqarli topilmalar ekzoplanetalardir. Aniqroq qilib aytganda, biz ularning zichligini aniqlash haqida gapirayapmiz, bu bizga qanday ob'ekt turganini va bunday sayyora yashashi mumkinmi yoki yo'qligini tushunishga imkon beradi. Jeyms Uebb yordamida olimlar uzoq sayyoralarning massalari va diametrlari haqida ma'lumot to'plashga umid qiladilar va bu uy galaktikasi haqida yangi ma'lumotlarni ochib beradi.
Teleskop uskunasi sirt harorati 27 ° C gacha bo'lgan (sovuq sayyoramizdagi o'rtacha harorat 15 ° C) sovuq ekzoplanetlarni aniqlash imkonini beradi."Jeyms Uebb" o'z yulduzlaridan 12 astronomik birlikdan (ya'ni Yerdan Quyoshgacha bo'lgan masofadan) va Erdan 15 yorug'likgacha bo'lgan masofada joylashgan bunday ob'ektlarni topa oladi. yillar. Jiddiy rejalar sayyoralar atmosferasiga tegishli. Spitser va Xabbl teleskoplari yuzga yaqin gaz konvertlari haqida ma'lumot to'plashga muvaffaq bo'lishdi. Mutaxassislarning fikricha, yangi teleskop har xil ekzoplanetalarning kamida uch yuz atmosferasini tadqiq qila oladi.
Shuni alohida ta'kidlash kerakki, Katta portlashdan keyin paydo bo'lgan yulduzlarning birinchi avlodini tashkil etuvchi gipotetik turdagi yulduzli populyatsiyalarni izlash. Olimlarning fikriga ko'ra, bu qisqa umrga ega juda og'ir nuroniylar, albatta ular endi yo'q. Klassik termoyadroviy reaktsiya uchun zarur bo'lgan uglerod etishmasligi tufayli bu ob'ektlar katta massaga ega edi, bunda og'ir vodorod engil geliyga, ortiqcha massasi esa energiyaga aylanadi. Bularning barchasiga qo'shimcha ravishda, yangi teleskop astronomiya uchun ham juda muhim bo'lgan, yulduzlar tug'ilgan, ilgari o'rganilmagan joylarni batafsil o'rganishi mumkin bo'ladi.
- eng qadimiy galaktikalarni qidirish va o'rganish;
- Yerga o'xshash ekzoplanetalarni qidirish;
- uchinchi turdagi yulduz populyatsiyalarini aniqlash;
- "Yulduzli beshiklar" ni o'rganish
Dizayn xususiyatlari
Qurilma Amerikaning ikkita kompaniyasi - Northrop Grumman va Bell Aerospace tomonidan ishlab chiqilgan. Jeyms Uebb kosmik teleskopi - muhandislik ustasi. Yangi teleskopning og'irligi 6, 2 tonna - taqqoslash uchun, Xabblning massasi 11 tonnani tashkil qiladi. Ammo agar eski teleskopni o'lchamiga ko'ra yuk mashinasi bilan solishtirish mumkin bo'lsa, unda yangisini tennis korti bilan solishtirish mumkin. Uning uzunligi 20 m ga etadi va balandligi uch qavatli binoning balandligi bilan bir xil. Jeyms Uebb kosmik teleskopining eng katta qismi - ulkan quyosh qalqoni. Bu polimer plyonkadan yaratilgan butun tuzilishning asosi. Bir tomondan u yupqa alyuminiy qatlam bilan qoplangan, boshqa tomondan - metall kremniy.
Quyosh qalqoni bir necha qatlamlardan iborat. Ularning orasidagi bo'shliqlar vakuum bilan to'ldiriladi. Bu uskunani "issiq urishdan" himoya qilish uchun kerak. Ushbu yondashuv ultrasonik sezgir matritsalarni -220 ° C gacha sovutishga imkon beradi, bu uzoqdagi ob'ektlarni kuzatish uchun juda muhimdir. Gap shundaki, mukammal sensorlar bo'lishiga qaramay, ular "Jeyms Uebb" ning boshqa "issiq" detallari tufayli ob'ektlarni ko'ra olmagan.
Tuzilish markazida ulkan oyna joylashgan. Bu yorug'lik nurlarini yo'naltirish uchun zarur bo'lgan "yuqori qurilish" - oyna ularni to'g'rilab, aniq tasvirni yaratadi. Jeyms Vebb teleskopining asosiy oynasining diametri 6,5 m. U 18 blokni o'z ichiga oladi: raketani uchirish paytida bu segmentlar ixcham shaklda bo'ladi va kosmik kema orbitaga kirgandan keyingina ochiladi. Har bir segmentda oltita burchak mavjud bo'lib, ular bo'sh joydan unumli foydalanadi. Va oynaning yumaloq shakli detektorlarga yorug'likni yaxshiroq yo'naltirishga imkon beradi.
Oynani ishlab chiqarish uchun berilyum tanlandi - bu ochiq kul rangdagi nisbatan qattiq metall, u boshqa narsalar qatorida yuqori narx bilan ajralib turadi. Bu tanlovning afzalliklari orasida berilyum juda past haroratlarda ham o'z shaklini saqlab qolishi haqiqatdir, bu ma'lumotni to'g'ri yig'ish uchun juda muhimdir.
Ilmiy asboblar
Agar biz uning asosiy asboblariga e'tibor bermasak, istiqbolli teleskopni ko'rib chiqish tugallanmagan bo'lar edi:
MIRI. Bu o'rta infraqizil qurilma. U kamera va spektrografni o'z ichiga oladi. MIRI tarkibiga mishyak-kremniy detektorlari kiradi. Ushbu qurilma datchiklari tufayli astronomlar uzoqdagi ob'ektlarning: yulduzlar, galaktikalar va hatto kichik kometalarning qizil siljishini ko'rib chiqishga umid qiladilar. Kosmologik qizil siljish nurlanish chastotalarining pasayishi deb ataladi, bu koinotning kengayishi tufayli manbalarning bir -biridan dinamik masofasi bilan izohlanadi. Eng qizig'i shundaki, gap faqat u yoki bu masofadagi ob'ektni tuzatish haqida emas, balki uning xususiyatlari haqida katta hajmdagi ma'lumotlarni olishda.
NIRCam yoki yaqin infraqizil kamera - teleskopning asosiy tasvirlash birligi. NIRCam-simob-kadmiy-tellur sensorlar majmuasi. NIRCam qurilmasining ishlash diapazoni 0,6-5 mikron. NIRCam qanday sirlarni ochishga yordam berishini tasavvur qilish qiyin. Olimlar, masalan, tortishish linzalari deb ataladigan usul yordamida qorong'u materiya xaritasini tuzish uchun undan foydalanmoqchi. yaqin atrofdagi elektromagnit nurlanish traektoriyasining egriligi bilan seziladigan, tortishish maydoniga ko'ra quyuq moddalarning quyqalarini topish.
NIRSpec. Yaqin infraqizil spektrografsiz astronomik jismlarning massa yoki kimyoviy tarkibi kabi fizik xususiyatlarini aniqlash imkonsiz bo'lardi. NIRSpec 1-5 mkm to'lqin uzunligi diapazonida o'rta aniqlikdagi spektroskopiya va 0,6-5 mkm to'lqin uzunlikdagi past piksellar sonini berishi mumkin. Qurilma keraksiz nurlanishni "filtrlash", aniq ob'ektlarga e'tibor qaratish imkonini beradigan, individual boshqariladigan ko'p hujayralardan iborat.
FGS / NIRISS. Bu aniq nishon sensori va yoriqsiz spektrografli yaqin infraqizil tasvir qurilmasidan iborat juftlik. Aniq yo'naltiruvchi sensori (FGS) yordamida teleskop diqqatni iloji boricha aniqroq aniqlay oladi va NIRISS yordamida olimlar teleskopning birinchi orbital sinovlarini o'tkazmoqchi, bu uning holati haqida umumiy tasavvur beradi.. Shuningdek, tasvir qurilmasi uzoq sayyoralarni kuzatishda muhim rol o'ynaydi, deb ishoniladi.
Rasmiy ravishda ular teleskopni besh yildan o'n yilgacha ishlatish niyatida. Biroq, amaliyot shuni ko'rsatadiki, bu muddat noma'lum muddatga uzaytirilishi mumkin. Va "Jeyms Uebb" bizga har kim tasavvur qilgandan ko'ra ancha foydali va qiziqarli ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin. Bundan tashqari, endi "Jeyms Uebb" o'rnini qanday "yirtqich hayvon" egallashi va uning qurilishi qancha bo'lishini tasavvur ham qilib bo'lmaydi.
Hali 2018 yilning bahorida loyihaning narxi tasavvur qilib bo'lmaydigan 9,66 milliard dollargacha oshdi. Taqqoslash uchun, NASAning yillik byudjeti taxminan 20 milliard dollarni tashkil etadi, va qurilish vaqtida Xabbl 2,5 milliard dollarni tashkil qilgan. Jeyms Uebb allaqachon eng qimmat teleskop va kosmik tadqiqotlar tarixidagi eng qimmat loyihalardan biri sifatida tarixga kirgan. Faqat Oy dasturi, Xalqaro kosmik stantsiya, sayohatlar va GPS global joylashishni aniqlash tizimi qimmatroq. Biroq, "Jeyms Uebb" ning hammasi oldinda: uning narxi yanada oshishi mumkin. Garchi uning qurilishida 17 mamlakatdan mutaxassislar qatnashgan bo'lsa -da, moliyalashtirishning asosiy qismi AQShning yelkasida qoladi. Ehtimol, bu shunday davom etadi.
