Какво може да направи космическият телескоп Джеймс Уеб?

Учен стои пред космическия телескоп Джеймс Уеб по време на тестване

Разберете как се сравняват космическият телескоп Хъбъл и новият космически телескоп Джеймс Уеб



Планира се космическият телескоп Джеймс Уеб (JWST) да бъде изстрелян от НАСА на 22 декември 2021 г.

Често е наричан „наследник“ на космическия телескоп Хъбъл, който беше изстрелян през 1990 г. Но колко си приличат всъщност?





Разберете как космическият телескоп Джеймс Уеб и космическият телескоп Хъбъл се сравняват с астрономите от Кралската обсерватория Гринуич.

Изстрелване на космическия телескоп Джеймс Уеб

Текуща дата на стартиране: 22 декември 2021 г



аполон дата на кацане на луната

Очаквано време за стартиране: 12:20 GMT (7:20 EST)

Място на стартиране: Космодрум на Европа , Френска Гвиана

Стартиране на предаване на живо: наличен скоро



Какъв вид светлина виждат телескопите?

Хъбъл

JWST

Видими и ултравиолетови



Основният фокус на Хъбъл е върху видимата и ултравиолетовата светлина. Неговите инструменти могат да наблюдават малка част от инфрачервения спектър от 0,8 до 2,5 микрона, но не до степента, в която Джеймс Уеб може. Вместо това той фокусира своите уникални ултравиолетови (0,1 до 0,4 микрона) възможности върху работа, която не може да бъде извършена от земята, и неговите видими (0,4 до 0,8 микрона) светлинни инструменти върху производството на изображения с висока разделителна способност, с които сме най-запознати

Червено и инфрачервено





JWST е проектиран да се фокусира върху инфрачервената част на спектъра от 0,6 (червена светлина) до 28 микрона (инфрачервена). Това означава, че няма да може да вижда в ултравиолетова светлина като Хъбъл, но ще може да се фокусира върху инфрачервени ярки обекти като изключително далечни галактики

Светлината се движи в диапазон от честоти по електромагнитния спектър. Очите ни са еволюирали, за да откриват лентата на спектъра, известна като „видима светлина“, което не е изненадващо, като се има предвид, че нашата атмосфера блокира много от другите дължини на вълните.



Има обаче много други форми на светлина, които не можем да видим, както вътре, така и извън нашата атмосфера.



Електромагнитен спектър на НАСА.

Инфрачервената светлина има по-голяма дължина на вълната и може да преминава през обекти в пространството, от които видимата светлина е блокирана, като газ и прах. Ето защо изображенията, направени с телескопи, които откриват инфрачервени честоти, могат да изберат обекти отвъд тези облаци и да изглеждат по-ясни от тези, направени с други телескопи.

кога е пълнолуние през януари
Сравнителни изгледи на Mystic Mountain NASA/ESA/M. Екип за 20-та годишнина на Ливио и Хъбъл

Сравнителни изгледи на Mystic Mountain (НАСА/ESA/M. Livio & Hubble 20th Anniversary Team)



И така, космическият телескоп Джеймс Уеб замества ли космическия телескоп Хъбъл?

Тъй като JWST не покрива същите видове светлина, на които Хъбъл е способен, той наистина не „заменя“ същите възможности, които Хъбъл има.

Въпреки това, докато ще загубим възможността да виждаме в ултравиолетова светлина по същия начин, по който Хъбъл направи, чрез разширяване на диапазона от дължини на вълните до инфрачервена светлина, JWST ще осигури достъп до част от спектъра, който Хъбъл никога не е имал.

Колко големи са космическите телескопи Хъбъл и Джеймс Уеб?

Хъбъл

Джеймс Уеб

Хъбъл е дълъг 13,2 метра (43,5 фута), а максималният му диаметър е 4,2 метра (14 фута). Той е с размерите на голям камион.

Диафрагмата на Хъбъл (частта, която може да приема светлина) е с диаметър 2,4 метра

Слънчевият щит на JWST е около 22 метра на 12 метра (69,5 фута x 46,5 фута). Той е наполовина по-голям от самолет 737. Слънчевият щит е с размерите на тенис корт.

Диафрагмата на JWST е 6,5 метра

JWST ще има огромен слънчев щит, използван, за да поддържа телескопа хладен. Това е важно за всички космически телескопи, но е особено вярно за инфрачервени телескопи като JWST, тъй като „топлите“ обекти излъчват много инфрачервена светлина.

Ако самият телескоп не се поддържа хладен, тогава телескопът рискува да се заслепи за светлината на всеки обект, който се опитва да наблюдава.

Тенис корт

Основното подобрение тук обаче е апертурата на телескопа.

Това всъщност е размерът на отвора в края на телескопа или, в случай на телескопи като тези, размерът на огледалото, което се използва за събиране на светлината. Това е еквивалентът на зеницата в центъра на нашето око, тъмната „дупка“, която пропуска светлина.

Колкото по-голяма е блендата, толкова повече светлина телескопът може да събере наведнъж и по този начин толкова по-слаб обект може да види.

Хъбъл, със своята 2,4-метрова бленда, може да види обекти поне 60 000 пъти по-слаби от човешкото око (което след това се разширява значително чрез използване на камери за правене на снимки с дълга експозиция).

С почти три пъти по-широко огледало, JWST ще може да вижда обекти почти девет пъти по-слаби от Хъбъл, което ни позволява да надникнем още по-далеч в космоса.

Пазителите на СкорпионаСъбития Курсове по астрономия в Кралската обсерватория Открийте нашата гама от курсове по астрономия, подходящи за редица хора и опит Намерете курс Изложба Астрономически фотограф на годината изложба Вижте най-великата космическа фотография в света в Националния морски музей Посетете сега Атракция Кралска обсерватория Посетете дома на Средното време по Гринуич (GMT), главния меридиан на света и единственото посещение на планетариума в Лондон сега

Какви са разстоянията между телескопите и Земята?

Хъбъл

JWST

Космическият телескоп Хъбъл обикаля около Земята на височина от ~570 км

JWST всъщност няма да обикаля около Земята. Вместо това той ще седи в точката Земя-Слънце L2 Lagrange. Тази точка е на около 1,5 милиона километра по-далеч от Слънцето, отколкото Земята

най-близката до нашата галактика

Космическите телескопи имат огромно предимство пред наземните. Тъй като са над атмосферата, те не трябва да надничат през променящия се въздух, за да видят в дълбокия космос, което им осигурява по-ясен изглед, отколкото повечето наземни телескопи могат да постигнат. Те също не се влияят от времето, което може да бъде голям проблем за астрономите.

Пребиваването в космоса обаче прави поправянето на нещата, които се объркат, значително по-трудно. Известно е, че Хъбъл имаше малък недостатък в огледалото си при изстрелване, който изискваше мисия в космоса, за да се поправи.

JWST няма да има такова спасение. На разстояние от 1,5 милиона километра, далеч по-далеч от всеки човек, който някога е пътувал, ако нещо се обърка, няма да е възможно да се отправим в космоса и да го поправим.

Поставя се на толкова отдалечено място по няколко причини. Той държи телескопа далеч от отразената радиация на Земята, един от многото възможности за избор, предназначени да поддържат този високочувствителен телескоп хладен. Той също така ще бъде на място, където гравитацията на Слънцето и Земята работят заедно, което улеснява поддържането на спътника на място.

Колко далеч назад във времето може да види JWST?

Колкото по-далеч е даден обект, толкова по-назад във времето търсим. Това се дължи на времето, необходимо на светлината да пътува от обекта до нас.

С по-голямото огледало на JWST той ще може да види почти целия път обратно към началото на Вселената, преди около 13,7 милиарда години.

Със способността си да вижда Вселената в инфрачервена светлина с по-голяма дължина на вълната, JWST ще може да вижда някои от най-далечните галактики в нашата Вселена, със сигурност с по-голяма лекота, отколкото изгледа на видимата/ултравиолетова светлина на Хъбъл.

Това е така, защото светлината от далечни обекти се разтяга от разширяването на нашата Вселена - ефект, известен като червено изместване - изтласквайки светлината извън видимия обхват към инфрачервеното.

Защо JWST се забави толкова дълго?

Космическите проекти често отнемат повече време от очакваното, но JWST е имал по-голям късмет от повечето.

една на коя дата обикновено настъпва пролетното равноденствие в северното полукълбо?

Първоначално беше планирано да бъде пуснат през 2007 г., но сериозен редизайн, нарастващи разходи и закъснения доведоха до преместването му до около 2018 г. Въпреки това, периодът на тестване от 2016 г. нататък също пострада от големи закъснения и допълнително забавяне беше придадено от глобалната пандемия от 2020 г.

Стартирането беше пренасрочено за 18 декември 2021 г., но тази дата беше отложена не по-рано от 22 декември след „инцидент“ по време на подготовката за изстрелване. НАСА заяви в изявление, че ще разследва проблема и ще потвърди новата дата на стартиране.

Инцидентът е станал по време на операции в съоръжението за подготовка на сателити в Куру, Френска Гвиана, извършено под общата отговорност на Arianespace. Техниците се подготвяха да прикачат Webb към адаптера на ракетата-носител, който се използва за интегриране на обсерваторията с горния етап на ракетата Ariane 5. Внезапно, непланирано освобождаване на скоба - която закрепва Webb към адаптера на ракетата-носител - предизвика вибрация в цялата обсерватория.

Изявление на НАСА

Може да се очаква малко забавяне, ако времето в деня на изстрелване не е подходящо, но учените ще се надяват, че до края на годината JWST ще бъде в орбита над Земята и чака да бъде преместен до последното си място за почивка в L2 и началото на нова ера в астрономията.

Пазарувайте Кралската обсерватория Гринуич осветява астрономически ръководства, комплект от 2 бр от £18.00 Специална цена. Спестете £1,98, когато закупите две достъпни астрономически заглавия от новата серия ръководства на Royal Observatory Greenwich Illuminates... Купи сега Пазарувайте Комплект книги Planisphere & 2022 Guide to the Night Sky £18,00 Идеалните спътници за една нощ на гледане на звезди. Предлага се на специална цена от £18,00, когато са закупени заедно. Planisphere е лесен за използване практичен инструмент, който помага на всички астрономи да идентифицират съзвездията и звездите за всеки ден от годината... Купи сега Пазарувайте Телескоп Sky-Watcher Skyhawk-114 £179,00 Идеалният телескоп по избор за начинаещи до средно напреднали астрономи, които искат да разширят своите преживявания в небето... Купи сега