Biegowelove.pl

informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba o wartości 10 miliardów dolarów ma zostać wystrzelony w Boże Narodzenie

Najambitniejszy i najbardziej kosztowny teleskop, jaki kiedykolwiek wystrzelono w kosmos, ma zostać wystrzelony w Boże Narodzenie, a jego celem jest zobaczenie głębiej kosmosu – a tym samym cofnięcia się w czasie – niż kiedykolwiek wcześniej.

Po trzech dekadach planowania i budowy, nękanych wieloma opóźnieniami i rosnącymi kosztami, wart 10 miliardów dolarów Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w końcu znajdzie się w drodze na prywatną orbitę, czterokrotnie większą niż Ziemia od Księżyca.

Jednym z głównych celów jest zrobienie zdjęć pierwszych gwiazd i galaktyk, które powstały z pierwotnego gazu o „kosmicznym świcie” około 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Ale astronomowie oczekują również, że Teleskop Webba zapewni skarbnicę obserwacji obiektów bliżej domu, zwłaszcza planet — zarówno w naszym własnym Układzie Słonecznym, jak i tych krążących wokół gwiazd w innych częściach galaktyki. Jego instrumenty będą mierzyć skład chemiczny tych atmosfer planetarnych, poszukując molekularnych elementów budulcowych życia.

Richard Ellis, profesor astrofizyki z University College London, jest zaangażowany w projekt od wczesnych lat 90., kiedy amerykańska agencja kosmiczna NASA utworzyła zespół naukowy, który ma zaplanować następcę niedawno uruchomionego Obserwatorium Hubble’a. James Webb nosi imię administratora NASA, który kierował programem Apollo w latach 60. XX wieku. Europejskie i kanadyjskie agencje kosmiczne dołączyły jako młodsi partnerzy w amerykańskim projekcie.

„Stało się bardzo drogie, było dużo opóźnień, a Webb kilkakrotnie groził odwołaniem” – powiedział Ellis. „Ale teraz w końcu mamy teleskop, z którego astronomowie są bardzo zadowoleni i z którego są dumni”.

6,5-metrowe lusterko Webb Basic Mirror sprawia, że ​​jest 100 razy wydajniejsze niż Hubble. Ale główna różnica między dwoma wielkimi teleskopami polega na tym, że Hubble wykrywa światło widzialne, podczas gdy Webb działa w zakresie podczerwieni. Ten ostatni jest znacznie lepszy do wykrywania bardzo odległych obiektów, ponieważ ich światło jest przekształcane na dłuższe fale w wyniku rozszerzania się wszechświata.

READ  Miliardowa „luka” w zapisie geologicznym Wielkiego Kanionu spowodowana rozpadem starożytnego subkontynentu

Podczas gdy Hubble znajduje się na niskiej orbicie zaledwie 550 km nad Ziemią, Webb będzie znajdować się 1,5 metra dalej na swoim „Punkcie Lagrange’a II” lub L2. Tutaj grawitacja Słońca i Ziemi doskonale równoważy ruch orbitalny satelity, więc wydaje się, że unosi się on w tym samym miejscu w kosmosie.

Przewaga L2 nad LEO polega na tym, że jego duża odległość od planety ułatwia utrzymanie chłodu Webba i uniknięcie interferencji z promieniowaniem podczerwonym Ziemi. Jedną z wad jest to, że trudno jest przejść do zadania konserwacji i naprawy, jeśli coś pójdzie nie tak. Hubble był najbardziej znany z uratowania go przed hańbą w 1993 roku, kiedy astronauci wahadłowca zainstalowali optykę korekcyjną na jego uszkodzonym lustrze.

Schemat wyjaśniający, dlaczego Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykrywa obiekty w podczerwieni i z przesunięciem ku czerwieni

Osiągnięcie poziomu L2 po wystrzeleniu przez europejską rakietę Ariane 5 zajmie Webbowi około miesiąca. Po drodze otworzy swoje zwierciadło główne, wykonane z 18 sześciokątnych płytek z pozłacanego metalu berylowego oraz gigantyczny baldachim słoneczny wielkości kortu tenisowego i utrzyma teleskop w ciągłym cieniu przy spodziewanej temperaturze -233 stopnie Celsjusza.

Ale nawet to nie jest wystarczająco fajne dla jednego z czterech narzędzi internetowych, narzędzia średniej podczerwieni lub MIRI. Zostałby obniżony do -266 stopni Celsjusza, zaledwie siedem stopni powyżej zera bezwzględnego, przy użyciu zamrażającego chłodziwa. „Działa na tej samej zasadzie, co twoja domowa lodówka, z wyjątkiem tego, że chłodziwem jest hel, który jest płynny w bardzo niskich temperaturach” – powiedziała Gillian Wright, dyrektor brytyjskiego Centrum Technologii Astronomii w Edynburgu i współkierownik zespołu MIRI.

MIRI odegra kluczową rolę w wykrywaniu pierwszych błysków światła gwiazd przez gęste obłoki pierwotnego gazu podczas kosmicznego świtu oraz w analizie atmosfer odległych planet. Jednak zapytana, na jakie obserwacje najbardziej jej się niecierpliwi, Wright odpowiedziała: „Jestem bardzo podekscytowana, że ​​znalazłam coś, co jest całkowitą niespodzianką. nic nie wiemy o tym teraz.” „.

READ  Całkowite zaćmienie Słońca 2021: kiedy, gdzie i jak je zobaczymy 4 grudnia

Wright dodał, że Webb i jego narzędzia rozpoczną serię notatek dotyczących uruchomienia w kwietniu i maju, aby sprawdzić, czy wszystko działa dobrze. Następnie około lipca rozpocznie badania astronomiczne.

Schemat pokazujący, gdzie na orbicie znajduje się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Space Telescope Science Institute w Baltimore przez 30 lat odłożył czas na obserwacje dla astronomów Hubble’a i zrobi to samo dla Webba. Istnieje ogromny wzrost liczby apertur, więc do decydowania, kto powinien je otrzymać, stosuje się system wzajemnej oceny, a część przydzielono naukowcom zaangażowanym w budowę instrumentów teleskopu.

Wright powiedziała, że ​​jej zespół będzie intensywnie badał mały skrawek nieba, który już badał Hubble, zwany Głębokim Polem Hubble’a, aby szukać bardzo słabych, bardzo wczesnych galaktyk. „Mamy również duży program dotyczący atmosfer planet” – powiedziała. Kolejnym pytaniem, na które naukowcy chcą odpowiedzieć, jest to, w jaki sposób egzoplanety – które krążą wokół gwiazd w innych częściach naszej galaktyki – powstają z kosmicznego pyłu.

Jednak pierwsi astronomowie muszą wytrzymać to, co Ellis nazwał „kilkiem bolesnych miesięcy” po starcie w Boże Narodzenie z Kourou w Gujanie Francuskiej, czekając, aż Webb wykona złożoną serię ćwiczeń z użyciem instrumentów i urządzeń.

Jeśli teleskop jest eksploatowany w dobrym stanie, obiecuje ogromny naukowy zysk – astronomiczny prezent na Boże Narodzenie, który powinien przetrwać dekadę.

„Od wielu lat pracuję nad wczesną ewolucją galaktyk” – powiedział Ellis. „Podejrzenie „Cosmic Dawn” z Webbem byłoby kulminacją mojej kariery”.