Телескоп Джеймс Вебб – путешествие в неизвестность

«Существует две возможности. Либо мы одиноки во вселенной, либо нет – обе пугают одинаково»

Артур Кларк

С глубокой древности человек вглядывается в загадочную темноту неба, пытаясь рассмотреть неизведанное. Проникнуть в тайны Вселенной. Получить ответы на главные вопросы: откуда мы? Как появилась жизнь? Одни ли мы во Вселенной? 

А что, если мы находимся в шаге от ответа на них?

Орбитальная обсерватория Джеймс Вебб – самый дорогой и многообещающий проект космической инженерии, который когда-либо создавало человечество. Он может разгадать загадки Космоса, изучить самые отдаленные галактики и заглянуть в момент зарождения нашей Вселенной. 

Задачи.

Телескоп Джеймс Вебб — проект NASA, который стал возможен благодаря сотрудничеству с исследователями из Америки, Европы и Канады. Работа по создание телескопа началась еще 20 лет назад,  запланированная сумма на его разработку составляла 1 миллиард долларов. На сегодняшний день, Джеймс Вебб уже стоит 10 миллиардов. Запуск переносили несколько раз, но на сегодня он запланирован на осень 2021 года. 

Аппарат создан для фундаментальных открытий, способных изменить наше представление о нас самих: исследование атмосферы землеподобных экзопланет в поисках возможных признаков жизни; изучение этапов космической истории; наблюдение за поколениями первых в истории галактик, образовавшихся в результате Большого взрыва. 

Но как посмотреть настолько далеко, чтобы увидеть прошлое?

Благодаря инфракрасному излучению!

Принцип работы

Любой телескоп – это не что иное, как машина времени. Собственно, как и наши глаза. 

Мы видим вещи потому, что они отражают свет и как бы «посылают» изображение нам. С запозданием.

Все дело в расстоянии.

Если предмет, на который мы смотрим находится близко, запоздание совсем незаметно. Но, если предмет находится далеко – мы видим его в прошлом. 

Например, чтобы увидеть Луну, достаточно чуть больше одной секунды и ее свет достигнет наших глаз. 

Когда мы наблюдаем закат Солнца, мы видим этот процесс не в реальном времени, а с запозданием приблизительно на 8 минут.  Планета, расположенная от Земли на расстоянии 10 световых лет, предстанет перед нами на звездном небе такой, какой она была 10 лет назад.

Телескоп Джеймс Вебб способен увидеть тепловое излучение объектов на расстоянии миллиардов световых лет от Земли. Это значит: заглянуть на миллиарды лет назад во времени. Обнаружить свет наиболее отдаленных галактик нашей Вселенной, которые образовались более 13,5 миллиардов лет назад в следствии Большого взрыва.

Чтобы путешествие во времени оказалось возможным, телескоп оснащен камерой инфракрасного диапазона. Инфракрасное излучение не видимо для человеческого глаза, но мы легко можем его почувствовать. Как тепло. 

Комплектация

Камера инфракрасного излучения телескопа Джеймс Вебб – его большое преимущество. Она поможет обнаружить наиболее отдаленные и холодные объекты Космоса. Инфракрасный свет имеет большую длину волны и может походить сквозь газ и пыль, что позволит заглянуть еще дальше.

Самая большая часть телескопа – теплозащитный щит, размером с теннисный корт. Его основная задача – защищать телескоп от света Солнца и блокировать излучения Земли и Луны, поскольку они могут «ослепить» телескоп. 

Зеркало телескопа Джеймс Вебб состоит из 18 шестиугольных сегментов-пластин, каждая из которых покрыта тончайшим слоем золотого напыления. Золото позволяет лучше «видеть» инфракрасный спектр и улавливать излучение отдаленных объектов.

Диаметр зеркала — 6,5 метров, площадь 25 м2. Это в 6 раз мощнее, чем зеркало телескопа Хаббл. Телескоп настолько большой, что перед учеными была поставлена непростая инженерная задача: как отправить такое сооружение в космос? 

Запуск

Как вывести на орбиту огромное, дорогое и очень чувствительное оборудование? Тем более, что любой запуск ракеты – это ничто иное, как хорошо контролируемый, сильный взрыв. Масштаб телескопа не позволяет запустить его в задуманном виде: ширина составляет 20 м, а высота равна высоте 3-х этажного дома. Как поместить такое сооружение в ракетоноситель диаметром 5 м? 

Ответ был найден. Телескоп спроектирован таким образом, чтобы складываться как оригами. А после его транспортировки на орбиту, будет раскрыт деталь за деталью, подобно огромному космическому цветку и примет свою первоначальную форму. 

Куда летит телескоп?

Телескоп Джеймс Вебб будет выведен на гала-орбиту на расстояние около 1.5 миллионов километров от Земли. В место, под названием «вторая точка Лагранжа» – идеальный пункт наблюдения. Он будет вращаться  синхронно с Землей вокруг Солнца подобно одной из планет Солнечной системы. Телескопом можно управлять с Земли дистанционно, но он будет находится на таком большом расстоянии, что, в случае потери связи или поломки, починить его будет невозможно. Следовательно, телескоп делают не просто сверхнадежным, он должен быть идеальным. Чтобы выполнить все задачи, которые стоят перед ним. 

Инфракрасная орбитальная обсерватория Джеймс Вебб – технологическое чудо, космический взгляд человека в неизведанное и невообразимое. Он изменит существующее понимание Вселенной, наше место в ней. Даст нам возможность, изучая прошлое, посмотреть далеко вперед. 

Автор: Калабухова Марьяна, PhD Консультант по образованию, автор методики «Дизайн Образования», копирайтер

e-mail: [email protected]


Больше на Granite of science

Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.

Добавить комментарий

Больше на Granite of science

Оформите подписку, чтобы продолжить чтение и получить доступ к полному архиву.

Читать дальше