Телескоп Джеймс Уэбб: Земляне отправляют его взглянуть на край Вселенной и найти планеты, похожие на нашу

Наука


Рабочее место телескопа «Джеймс Уэбб» — дальний космос.

Старт ракеты Ariane 5 с космическим телескопом имени Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope, JWST) на борту состоится в католическое рождества – 25.12.2021 в 3 часа 20 минут дня по московскому времени (7:20 a.m. EST) с космодрома Куру во Французской Гвиане (Южная Америка). Дату подтвердили все партнеры проекта.

Дата старта окончательно подтверждена.

Дата старта окончательно подтверждена.

NASA будет вести прямую трансляцию на своем сайте, начиная с 14:00 мск.

Ракета с телескопом на стартовой пллощадке. Телескоп упакован внутрь головного обтекателя.

Ракета с телескопом на стартовой пллощадке. Телескоп упакован внутрь головного обтекателя.

Высоко «сижу», далеко «гляжу»

Телескоп — «круче» работающего уже более 30 лет космического телескопа «Хаббл» (Hubble Space Telescope) — задумали еще в 1990-е годы. Называли сначала просто и без затей – «Космический телескоп нового поколения» (Next Generation Space Telescope, NGST). Но в 2002 году переименовали в честь одного из руководителей NASA Джеймса Эдвина Уэбба, при котором американцы подготовили полет на Луну.

«Джеймс Уэбб», как стали называть телескоп, начали создавать в 2004 году. Планировали запустить в 2007, в 2008, в 2014, 2017, в 2018 году. Но не получалось – мешали технические трудности. Этот JWST — невероятно сложное устройство.

Зеркало телескопа в сборочном цехе.

Зеркало телескопа в сборочном цехе.

Последние отсрочки произошли накануне. Старт, сначала намеченный на 22 декабря 2021 года, был перенесен на 24 декабря. Якобы возникли проблемы со связью. Но кто знает, может быть, астрономы испугались пяти двоек — дня 22.12.2021, на который болгарская прорицательница баба Ванга пророчила некие катастрофические неприятности.

Потом вмешалась непогода. Новая дата запуска – 25 декабря – вроде бы окончательная. Эпохальное событие, в подготовке которого участвовали более 10 тысяч человек, и на которое было потрачено 10 миллиардов долларов, вот-вот состоится. Мы строили-строили и наконец-то построили, — сказал бы Чебурашка.

JWST – инфракрасная обсерватория, способная уловить излучение очень далеких звезд. И таким образом «рассмотреть» в ИК-диапазоне даже те, которые скрыты облаками межгалактической пыли и не видны в оптическом диапазоне. Инфракрасный свет, имея большую длину волны по сравнению с видимым, способен проникать сквозь не слишком прозрачные преграды.

Как уверяют астрономы, телескоп впервые позволит увидеть, что находится почти на самом краю Вселенной – на расстоянии в 13,5 миллиардов световых лет. Даст возможность взглянуть на то, как она выглядела спустя всего 200 миллионов лет после Большого взрыва. То есть, едва образовавшись и соткав первые галактики.

Понаблюдаем за соседями

Время от времени JWST будет «бросать взгляд» и на не столь уж отдаленные объекты. Доступными для обозрения станут экзопланеты – планеты у других звезд, расположенные в радиусе 20-30 световых лет от Земли. Разглядывая их, астрономы полагают, что можно будет найти планеты размером с Землю. Более того, узнать, есть ли там жизнь. Вплоть до разумной.

Есть несколько плодотворных идей, помочь осуществить которые JWST вполне по силам.

Например, наличие запасов воды на экзопланете выдаст «солнечный зайчик» — блик на зеркальной поверхности местного мирового океана. Спектральный анализ позволит выявить растительность, обнаружив присутствие хлорофилла — пигмента, который окрашивает листья и траву в зеленый цвет. Он — хлорофилл — хорошо заметен на инфракрасных снимках. Выглядит яркими сполохами.

На то, что новая космическая обсерватория обнаружит следы разумной деятельности рассчитывает Лиза Калтенеггер (Lisa Kaltenegger) из Корнеллского университета (Astronomy Department, Cornell University). Разумные существа — мы, к примеру, давно выдаем свое присутствие «химией», напуская в окружающую среду хлорфторуглероды (CFC) — вещества исключительно искусственного происхождения. Они интенсивно поглощают инфракрасные лучи в спектре и, стало быть, различимы в атмосфере. Даже если концентрация CFC составляет одну часть на триллион.

Имея такой телескоп, как «Джеймс Уэбб», инопланетяне бы нас нашли. Точно так же и мы сможем их выявить – тех, которые, как и мы, загрязняем свою окружающую среду. В том числе и двуокисью азота (NO2) – газом, который более всего характерен для интенсивного промышленного производства и несметного количества автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Ян Шнейдер (Jean Schneider) и его единомышленники из Парижской обсерватории (Paris Observatory at Meudon, France) питают надежду, что JWST позволит уловить излучение еще и искусственного происхождения. Например, свет инопланетных мегаполисов.

А Тайлер Робинсон (Tyler Robinson) из университета штата Вашингтон в городе Сиэтл (University of Washington in Seattle) – один из участников проекта – мечтает найти планету, похожую на Землю практически во всех смыслах.

ЧУДО ТЕХНИКИ

Три особенности, которые делают космический телескоп «Джеймс Уэбб» уникальным

1. Исполинская конструкция

«Джеймс Уэбб» — совместный проект американского (NASA), европейского (European Space Agency) и канадского (Canadian Space Agency) космических агентств. Главный элемент телескопа — огромное вогнутое зеркало. Оно 6,5 метров в поперечнике. Собрано из 18 шестигранников, которые изготовлены из покрытого золотом бериллия. Каждый весит около 20 килограммов.

Бериллий – легкий и прочный металл, хорошо сохраняющий свою форму на «космическом холоде».

У золота высокая отражательная способность в широком диапазоне длин волн.

Чем больше зеркало у телескопа, тем больше фотонов им можно насобирать и тем дальше заглянуть.

Диаметр зеркала «Хаббла» 2,4 метра – более, чем в два раза меньше, чем у JWST.

Сравнение "Джеймса Уэбба" с другими космическими телескопами.

Сравнение «Джеймса Уэбба» с другими космическими телескопами.

От воздействия солнечных лучей телескоп защищает толстый экран — эдакий гигантский баян, «меха» которого изготовлены из каптона – полиамидного материала. Пленка из него стабильна в широком диапазоне температур – от 400 градусов Цельсия и почти до абсолютного нуля. Из каптона, кстати, делают внешние оболочки скафандров.

Вспомогательное оборудование телескопа размещено под «баяном» — в отсеке размером с автобус. Там расположены системы электроснабжения, маневрирования, связи, ориентации и обработки данных.

2. Отправят далеко и навечно

Космический телескоп «Хаббл» были выведен на орбиту вокруг Земли. JWST направят на орбиту вокруг Солнца и оставят в полутора миллионах километрах от нашей планеты – в так называемой точке Лагранжа — L2. Это одно из пяти удивительных мест, расположенных в системе Солнце-Земля, в которых силы притяжения обоих тел уравновешивают друг дружку. Объекты, попавшие туда – особенно в точку L2, не будут притягиваться ни к Солнцу, ни к Земле – погрузятся, что называется, в вечный покой. Такие точки и называют точками Лагранжа, по имени математика, который вычислил их координаты.

Телескоп разместят в полутора миллионах километрах от Земли в ее тени.

Телескоп разместят в полутора миллионах километрах от Земли в ее тени.

Некоторые вполне серьезные ученые полагают, что в точках Лагранжа могут быть размещены зонды инопланетных цивилизаций, отправленные к нам на разведку. Или капсулы с их посланиями, специально оставленными в спокойном месте миллионы лет назад.

Телескоп будет вращаться вместе с вокруг Солнца, находясь в точке Лагранжа L2.

Телескоп будет вращаться вместе с вокруг Солнца, находясь в точке Лагранжа L2.

По планам, новый космический телескоп должен проработать минимум пять лет. Но в точке Лагранжа он останется навечно. И если что, то пришельцы его обязательно найдут, когда бы они не прилетели в наши окрестности. И поймут, что здесь жили весьма разумные существа. Даже если не получится их, то есть нас, застать.

3. Трансформер небывалой сложности

JWST слишком велик. Нет такой ракеты, в носовой обтекатель которой его можно было бы упрятать. Телескоп отправят в космос в сложенном виде — эдаким хитрым трансформером. Или оригами. Развертывать, а точнее, раскладывать начнут примерно через 30 минут после старта. Сначала должны раскрыться створки, удерживающие конструкцию в сложенном виде, антенна и питающие ее солнечные батареи.

Этапы развертывания и подготовки телескопа к работе.

Этапы развертывания и подготовки телескопа к работе.

На шестой день, пролетев Луну, телескоп расправит баян солнцезащитного экрана, задействовав 400 шкивов приводного механизма.

В конце второй недели полета предполагается разогнуть ферму со вторичным зеркалом, а потом раскрыть и шестигранники основного зеркала.

Если ничего не сломается, то JWST будет готов к работе через шесть месяцев — после настройки всех приборов и систем.

Создатели телескопа - далеко не все - рядом с его моделью в натуральную величину.

Создатели телескопа — далеко не все — рядом с его моделью в натуральную величину.



Источник

Оцените статью
Технологичные новости на VB-net.ru