Золоті соти "Джеймса Уебба" • Анастасія Стебаліна • Наукова картинка дня на "Елементи" • Астрономія, Телескопи

Золоті соти “Джеймса Уебба”

"Соти", які ви бачите на фотографії, – це сегменти головного дзеркала нового інфрачервоного космічного телескопа імені Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST), а жовте покриття на них – тонкий шар золота. Чому ж дзеркало не суцільне і навіщо потрібно покривати його золотом?

Технік Скотт Мюррей (Scott Murray) перевіряє сегмент головного дзеркала JWST. Фото з галереї JWST на сайті flickr.com

Встановлена ​​на JWST наукова апаратура дозволить вивчати практично всі важливі етапи формування і розвитку Всесвіту. Первинні завдання JWST: виявлення "першого світу" – світла перших зірок і галактик, сформованих після Великого вибуху, вивчення формування та розвитку галактик, зірок і планетних систем. Щоб побачити події, що відбувалися на самому початку життя Всесвіту, потрібно спостерігати об'єкти, віддалені від нас більш ніж на 13 млрд світлових років. Чим більше дзеркало телескопа, тим слабші і далекі об'єкти він здатний побачити. Науковим цілям JWST відповідає дзеркало загальним діаметром близько 6,5 м. Космічні телескопи з такими великими дзеркалами ніколи раніше не виводилися на орбіту!

В ідеалі головне дзеркало телескопа має бути суцільним – так можна уникнути додаткових помилок у спостереженнях.Але вивести на орбіту монолітний прилад розміром більше 4 метрів в діаметрі зараз технічно неможливо через розміри ракет-носіїв. Зокрема, JWST буде виведений в космос за допомогою ракети "Аріан-5" з діаметром носового обтічника – саме тієї частини ракети, куди можуть бути поміщені вантажі, – 4,57 м. Можна, однак, зробити складне дзеркало з декількох частин, яке в складеному стані було б досить компактним і розгорталося б в повний розмір вже на орбіті. Перед інженерами JWST постало завдання створити таке складене дзеркало оптимальної конструкції. В результаті було прийнято рішення зібрати головне дзеркало з 18 шестикутних сегментів, діаметром 1,32 м кожен. Симетрія шестикутника дозволить потім впритул, без зазорів, зістикувати між собою сегменти.

Упаковка JWST в носовому обтічнику ракети "Аріан-5". Малюнок з сайту jwst.nasa.gov

Сегменти дзеркала роблять з міцного, але легкого берилію і покривають тонким шаром золота. Золото особливо добре відбиває в інфрачервоному діапазоні і, таким чином, підвищує чутливість телескопа. Найтонший – всього 100 нанометрів – шар благородного металу особливим чином напилюється на сегменти дзеркала в спеціальній вакуумній камері.Маса золотого шару при загальній збиральної поверхні дзеркала 25 м2 порівнянна з масою м'ячика для гольфу! Кожен сегмент буде забезпечений декількома актуаторами – невеликими механічними моторчиками. Актуатори необхідні для найбільш точного фокусування телескопа, коли він вже буде виведений на орбіту.

Приблизно так буде виглядати телескоп імені Джеймса Вебба в космосі під час своєї роботи. Малюнок з сайту space.com

Запуск JWST попередньо призначений на жовтень 2018 року. За задумом творців, цей апарат стане свого роду науковим "наступником" космічного телескопа "Хаббл" (HST) і продовжить його справу. Іноді кажуть, що JWST повністю замінить собою "Хаббл", проте з ряду причин це не зовсім вірно. Перш за все, новий комічний апарат буде вивчати Всесвіт в інфрачервоному діапазоні, в той час як його попередник був переважно націлений на видиму і ультрафіолетову області спектру. Різні наукові завдання мають на увазі різні технічні характеристики. Так, діаметр головного дзеркала "Хаббла" – 2,4 м. Таке дзеркало добре підходить для збору інформації в оптичному діапазоні, але замало для пошуку "першого світу" в інфрачервоній області спектра – дзеркало JWST більше Хаббловском майже в 3 рази.Навіть орбіти у цих телескопів будуть різні – в той час як HST знаходиться на навколоземній орбіті, JWST планується запустити на орбіту навколо точки Лагранжа L2 системи "Сонце-Земля" (1,5 млн км від Землі в протилежну від Сонця сторону).

Схема розташування точок Лагранжа системи "Сонце-Земля". Телескоп імені Джеймса Вебба буде літати навколо точки L2 по орбіті, радіус якої приблизно дорівнює радіусу орбіти Місяця. Схема з сайту jwst.nasa.gov

Наукові завдання JWST багато в чому натхненні результатами, отриманими за допомогою HST, а найголовніша його мета – отримати нову інформацію і заповнити прогалини в наших знаннях про походження і еволюцію Всесвіту.

На фото – інженер NASA Ерні Райт (Ernie Wright) спостерігає за підготовкою сегментів головного дзеркала JWST до низькотемпературного тестування. Фото з галереї JWST на сайті flickr.com

Анастасія Стебаліна


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

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