Ko var darīt Džeimsa Veba kosmiskais teleskops?

Pārbaudes laikā Džeimsa Veba kosmosa teleskopa priekšā stāv zinātnieks

Uzziniet, kā tiek salīdzināts Habla kosmiskais teleskops un jaunais Džeimsa Veba kosmiskais teleskops



NASA plāno palaist Džeimsa Veba kosmisko teleskopu (JWST) 2021. gada 22. decembrī.

To bieži dēvē par Habla kosmiskā teleskopa, kas tika palaists 1990. gadā, “pēcteci”. Bet cik tie patiesībā ir līdzīgi?





Uzziniet, kā Džeimsa Veba kosmiskais teleskops un Habla kosmiskais teleskops ir salīdzināmi ar astronomiem no Griničas Karaliskās observatorijas.

Džeimsa Veba kosmosa teleskopa palaišana

Pašreizējais palaišanas datums: 2021. gada 22. decembris



kuģis iestrēdzis ledū

Paredzamais palaišanas laiks: 12:20 GMT (7:20 EST)

Palaišanas vieta: Eiropas kosmosa osta , Franču Gviāna

Sākt tiešraidi: pieejams drīzumā



Kāda veida gaismu redz teleskopi?

Habla

JWST

Redzams un ultravioletais



Habla galvenā uzmanība tiek pievērsta redzamajai un ultravioletajai gaismai. Tās instrumenti var novērot nelielu infrasarkanā spektra daļu no 0,8 līdz 2,5 mikroniem, bet ne tādā mērā, kā to spēj Džeimss Vebs. Tā vietā tā koncentrē savas unikālās ultravioletās (0,1 līdz 0,4 mikroni) iespējas darbam, ko nevar veikt no zemes, un redzamos (0,4 līdz 0,8 mikronus) gaismas instrumentus, lai radītu mums vislabāk pazīstamos augstas izšķirtspējas attēlus.

Sarkanais un infrasarkanais





JWST ir izstrādāts, lai koncentrētos uz infrasarkano spektra daļu no 0,6 (sarkanā gaisma) līdz 28 mikroniem (infrasarkanais). Tas nozīmē, ka tas nevarēs redzēt ultravioletajā gaismā, piemēram, Habls, bet varēs fokusēties uz infrasarkanajiem spožiem objektiem, piemēram, ārkārtīgi tālām galaktikām.

Gaisma pārvietojas dažādās frekvenču diapazonā pa elektromagnētisko spektru. Mūsu acis ir attīstījušās, lai noteiktu spektra joslu, kas pazīstama kā 'redzamā gaisma', kas nav pārsteidzoši, ņemot vērā to, ka mūsu atmosfēra bloķē daudzus citus viļņu garumus.



Tomēr ir daudzas citas gaismas formas, kuras mēs neredzam gan mūsu atmosfērā, gan ārpus tās.



Elektromagnētiskais spektrs NASA.

Infrasarkanajai gaismai ir garāks viļņa garums, un tā var iziet cauri objektiem telpā, kurus bloķē redzamā gaisma, piemēram, gāzei un putekļiem. Tāpēc attēli, kas uzņemti, izmantojot teleskopus, kas nosaka infrasarkanās frekvences, var pamanīt objektus ārpus šiem mākoņiem un izskatīties skaidrāki nekā tie, kas uzņemti, izmantojot citus teleskopus.

kur ir Griniča Anglija
Mystic Mountain NASA/ESA/M salīdzinošie skati. Livio & Habla 20. gadadienas komanda

Mystic Mountain salīdzinošie skati (NASA/ESA/M. Livio un Habla 20. gadadienas komanda)



Tātad Džeimsa Veba kosmiskais teleskops aizstāj Habla kosmosa teleskopu?

Tā kā JWST neaptver tādus pašus gaismas veidus, kādus spēj Habla, tas īsti “aizstāj” tās pašas iespējas, kādas ir Hablam.

Tomēr, lai gan mēs zaudēsim iespēju redzēt ultravioletajā gaismā tāpat kā Habla, paplašinot viļņu garumu diapazonu līdz infrasarkanajai gaismai, JWST nodrošinās piekļuvi tādai spektra daļai, kāda Hablam nekad nav bijusi.

Cik lieli ir Habla un Džeimsa Veba kosmiskie teleskopi?

Habla

Džeimss Vebs

Habla garums ir 13,2 metri (43,5 pēdas), un tā maksimālais diametrs ir 4,2 metri (14 pēdas). Tas ir apmēram lielas kravas automašīnas izmērs.

Habla apertūras (daļa, kas spēj uztvert gaismu) diametrs ir 2,4 metri

JWST saulessargs ir aptuveni 22 reizes 12 metri (69,5 pēdas x 46,5 pēdas). Tas ir apmēram uz pusi mazāks par 737. lidmašīnu. Saulessargs ir apmēram tenisa korta lielumā.

JWST atvēruma diametrs ir 6,5 metri

JWST būs plašs saulessargs, ko izmantos, lai palīdzētu uzturēt teleskopu vēsu. Tas ir svarīgi visiem kosmosa teleskopiem, bet jo īpaši tas attiecas uz infrasarkanajiem teleskopiem, piemēram, JWST, jo “silti” objekti izstaro daudz infrasarkanās gaismas.

Ja pats teleskops netiek turēts vēss, teleskops riskē padarīt aklu jebkura objekta gaismai, ko tas mēģina novērot.

Tenisa korti

Tomēr galvenais uzlabojums šeit ir teleskopa atvērums.

Tas faktiski ir teleskopa galā esošā cauruma izmērs vai, piemēram, šiem teleskopiem, spoguļa izmērs, kas tiek izmantots gaismas savākšanai. Tas ir līdzvērtīgs zīlītei mūsu acs centrā, tumšajam 'caurumam', kas izlaiž gaismu.

Jo lielāka ir atvēruma atvērums, jo vairāk gaismas teleskops var savākt vienā piegājienā, un tāpēc tas var redzēt vājāku objektu.

Habla ar savu 2,4 metru diafragmas atvērumu var redzēt objektus, kas ir vismaz 60 000 reižu vājāki nekā cilvēka acs (kas pēc tam tiek ievērojami paplašināts, izmantojot kameras, lai uzņemtu fotogrāfijas ar ilgu ekspozīciju).

Ar gandrīz trīs reizes platāku spoguli JWST varēs redzēt objektus, kas ir gandrīz deviņas reizes vājāki nekā Habla, ļaujot mums ieskatīties kosmosā vēl tālāk.

Skorpiona sargiPasākumi Astronomijas kursi Karaliskajā observatorijā Atklājiet mūsu astronomijas kursu klāstu, kas piemērots dažādām personām un pieredzei Atrodiet kursu Izstāde Gada astronomijas fotogrāfa izstāde Apskatiet pasaules labāko kosmosa fotogrāfiju Nacionālajā jūras muzejā Apmeklējiet tūlīt Atrakcija Karaliskā observatorija Apmeklējiet Griničas laiku (GMT), pasaules galveno meridiānu un vienīgo Londonas planetāriju, apmeklējiet tagad

Kādi ir attālumi starp teleskopiem un Zemi?

Habla

JWST

Habla kosmiskais teleskops riņķo ap Zemi ~570km augstumā

JWST faktiski neliks orbītā ap Zemi. Tā vietā tas atradīsies Zemes-Saules L2 Lagrange punktā. Šis punkts atrodas aptuveni 1,5 miljonus kilometru tālāk no Saules nekā Zeme

Henrijs vii pretendt uz troni

Kosmosa teleskopiem ir milzīgas priekšrocības salīdzinājumā ar uz zemes izvietotajiem teleskopiem. Atrodoties virs atmosfēras, viņiem nav jāskatās cauri mainīgajam gaisam, lai redzētu dziļo kosmosu, nodrošinot viņiem skaidrāku skatu, nekā var sasniegt vairums uz zemes izvietoto teleskopu. Tos neietekmē arī laikapstākļi, kas var būt liela problēma astronomiem.

Tomēr atrašanās kosmosā ievērojami sarežģītāku lietu labošanu. Pēc palaišanas Habla spogulī bija neliels defekts, kura novēršanai bija jāveic misija kosmosā.

JWST šādas glābšanas nebūs. Atrodoties 1,5 miljonu kilometru attālumā, daudz tālāk nekā jebkurš cilvēks jebkad ir ceļojis, ja kaut kas noiet greizi, nebūs iespējams doties kosmosā un to salabot.

Tas tiek novietots tik nomaļā vietā vairāku iemeslu dēļ. Tas notur teleskopu tālu no Zemes atstarotā starojuma, kas ir viena no daudzajām izvēlēm, kas paredzētas, lai šis ļoti jutīgais teleskops būtu vēss. Tas atradīsies arī vietā, kur Saules un Zemes gravitācija darbojas kopā, tādējādi atvieglojot satelīta noturēšanu vietā.

Cik tālu pagātnē JWST var redzēt?

Jo tālāk objekts atrodas, jo tālāk mēs skatāmies atpakaļ laikā. Tas ir tāpēc, ka gaismai nepieciešams laiks, lai no objekta nokļūtu līdz mums.

Izmantojot JWST lielāko spoguli, tas varēs redzēt gandrīz visu ceļu atpakaļ uz Visuma sākumu pirms aptuveni 13,7 miljardiem gadu.

Ar savu spēju aplūkot Visumu ilgāka viļņa garuma infrasarkanajā gaismā, JWST varēs redzēt dažas no visattālākajām galaktikām mūsu Visumā, protams, vieglāk nekā Habla redzamajā/ultravioletajā gaismā.

Tas ir tāpēc, ka gaismu no attāliem objektiem izstiepj mūsu Visuma izplešanās — efekts, kas pazīstams kā sarkanā nobīde — izspiežot gaismu ārpus redzamā diapazona infrasarkanajā starā.

Kāpēc JWST ir tik ilgi aizkavējies?

Kosmosa projekti bieži aizņem ilgāku laiku, nekā gaidīts, taču JWST ir bijis neveiksmīgāks nekā lielākajai daļai.

kad sākās rudens

Sākotnēji to bija plānots palaist 2007. gadā, taču būtiska pārprojektēšana, pieaugošās izmaksas un kavēšanās noveda pie tā, ka tas tika pārcelts uz aptuveni 2018. gadu. Tomēr testēšanas periods, sākot no 2016. gada, arī cieta no ilgas kavēšanās, un turpmāku kavēšanos izraisīja 2020. gada globālā pandēmija.

Palaišana tika pārcelta uz 2021. gada 18. decembri, taču šis datums tika pārcelts uz ne agrāk kā 22. decembri pēc “incidenta” palaišanas sagatavošanas laikā. NASA paziņojumā norādīja, ka tā izmeklēs šo problēmu un apstiprinās jauno palaišanas datumu.

Incidents notika operāciju laikā satelītu sagatavošanas objektā Kourou, Franču Gviānā, par ko tika veikta Arianespace vispārējā atbildība. Tehniķi gatavojās pievienot Webb nesējraķetes adapterim, ko izmanto, lai integrētu observatoriju ar raķetes Ariane 5 augšējo pakāpi. Pēkšņa, neplānota skavas siksnas atbrīvošana, kas nostiprina Vebu pie nesējraķetes adaptera, izraisīja vibrāciju visā observatorijā.

NASA paziņojums

Ja laikapstākļi palaišanas dienā nebūs piemēroti, var sagaidīt nelielu kavēšanos, taču zinātnieki cer, ka līdz gada beigām JWST atradīsies orbītā virs Zemes un gaidīs, lai to pārvietotu uz savu pēdējo atdusas vietu L2 un sākumā. par jaunu laikmetu astronomijā.

Veikals Griničas Karaliskā observatorija izgaismo astronomijas ceļvežu komplektu pa 2 no £18.00 Īpaša cena. Ietaupiet 1,98 £, iegādājoties divus pieejamus astronomijas nosaukumus no jaunās Royal Observatory Greenwich Illuminates sērijas ceļvežiem... Pērc tagad Veikals Planisphere & 2022 Guide to the Night Sky grāmatu komplekts £18.00 Ideāli pavadoņi nakts zvaigžņu vērošanai. Pieejama par īpašo cenu £18.00, pērkot kopā. Planisphere ir ērti lietojams praktisks rīks, kas palīdz ikvienam astronomam noteikt zvaigznājus un zvaigznes katrai gada dienai... Pērc tagad Veikals Sky-Watcher Skyhawk-114 teleskops £179.00 Ideāls izvēles teleskops iesācējiem līdz vidēji pieredzējušiem astronomiem, kuri vēlas paplašināt savu debesu vērošanas pieredzi... Pērc tagad