Mida suudab James Webbi kosmoseteleskoop?

Teadlane seisab katsetamise ajal James Webbi kosmoseteleskoobi ees

Siit saate teada, kuidas võrrelda Hubble'i kosmoseteleskoopi ja uut James Webbi kosmoseteleskoopi



NASA plaanib James Webbi kosmoseteleskoobi (JWST) välja saata 22. detsembril 2021.

Seda on sageli nimetatud 1990. aastal välja lastud Hubble'i kosmoseteleskoobi „järglaseks”. Aga kui sarnased need tegelikult on?





Siit saate teada, kuidas James Webbi kosmoseteleskoobid ja Hubble'i kosmoseteleskoobid on võrreldavad Greenwichi kuningliku observatooriumi astronoomidega.

James Webbi kosmoseteleskoobi start

Praegune käivitamise kuupäev: 22. detsember 2021



Henry Hudsoni piirkond on uuritud

Eeldatav käivitamise aeg: 12.20 GMT (7.20 EST)

Käivitamise koht: Euroopa kosmosesadam , Prantsuse Guajaana

Käivitage otseülekanne: varsti saadaval



Millist valgust teleskoobid näevad?

Hubble

JWST

Nähtav ja ultraviolettkiirgus



Hubble keskendub peamiselt nähtavale ja ultraviolettvalgusele. Selle instrumendid suudavad jälgida väikest osa infrapunaspektrist vahemikus 0,8 kuni 2,5 mikronit, kuid mitte nii palju, kui James Webb suudab. Selle asemel keskendub see oma ainulaadsele ultraviolettkiirgusele (0,1–0,4 mikronit) tööle, mida ei saa teha maapinnalt, ja nähtava valgusega (0,4–0,8 mikronit) valgusinstrumendid meile kõige tuttavate kõrge eraldusvõimega kujutiste saamiseks.

Punane ja infrapuna





JWST on loodud keskenduma spektri infrapunaosale vahemikus 0,6 (punane tuli) kuni 28 mikronit (infrapuna). See tähendab, et see ei näe ultraviolettvalguses nagu Hubble, kuid suudab keskenduda infrapuna eredatele objektidele, nagu näiteks äärmiselt kauged galaktikad.

Valgus liigub mööda elektromagnetilist spektrit erinevatel sagedustel. Meie silmad on arenenud tuvastama spektririba, mida tuntakse kui 'nähtavat valgust', mis pole üllatav, arvestades, et meie atmosfäär blokeerib paljud teised lainepikkused.



Siiski on palju muid valguse vorme, mida me ei näe, nii meie atmosfääri sees kui ka väljaspool.



Elektromagnetiline spekter NASA.

Infrapunavalgusel on pikem lainepikkus ja see võib läbida ruumis olevaid objekte, mille nähtav valgus on blokeeritud, näiteks gaas ja tolm. Seetõttu suudavad infrapunasagedusi tuvastavate teleskoopide abil tehtud pildid tuvastada nendest pilvedest kaugemale jäävaid objekte ja paistavad selgemad kui teiste teleskoopide abil tehtud pildid.

milline uus kuu
NASA/ESA/M Mystic Mountaini võrdlusvaated. Livio & Hubble

Võrdlusvaated Mystic Mountainile (NASA/ESA/M. Livio ja Hubble'i 20. aastapäeva meeskond)



Kas James Webbi kosmoseteleskoop asendab Hubble'i kosmoseteleskoopi?

Kuna JWST ei kata sama tüüpi valgust, milleks Hubble on võimeline, ei asenda see tegelikult samu võimalusi, mis Hubble'il on.

Kuigi me kaotame võimaluse näha ultraviolettvalguses samamoodi nagu Hubble, laiendades lainepikkuste vahemikku infrapunavalgusele, võimaldab JWST juurdepääsu spektri osale, mida Hubble'il kunagi ei olnud.

Kui suured on Hubble'i ja James Webbi kosmoseteleskoobid?

Hubble

James Webb

Hubble on 13,2 meetrit (43,5 jalga) pikk ja selle maksimaalne läbimõõt on 4,2 meetrit (14 jalga). See on umbes suure veoauto suurune.

Hubble'i ava (valgust vastu võtma võimeline osa) on 2,4 meetrit

JWST päikesevari on umbes 22 meetrit x 12 meetrit (69,5 jalga x 46,5 jalga). See on umbes poole väiksem kui 737 lennuk. Päikesevari on umbes tenniseväljaku suurune.

JWST-i ava läbimõõt on 6,5 meetrit

JWST-l on suur päikesekaitse, mis aitab hoida teleskoopi jahedana. See on oluline kõigi kosmoseteleskoopide puhul, kuid see kehtib eriti infrapunateleskoopide kohta, nagu JWST, kuna 'soojad' objektid kiirgavad palju infrapunavalgust.

Kui teleskoopi ennast ei hoita jahedas, võib teleskoop pimestada end mis tahes objekti valguse eest, mida ta püüab jälgida.

Tenniseväljak

Peamine parendus on siin siiski teleskoobi ava.

See on tegelikult teleskoobi otsas oleva augu suurus või selliste teleskoopide puhul valguse kogumiseks kasutatava peegli suurus. See on samaväärne pupilliga meie silma keskel, pimedas 'augus', mis laseb valgust sisse.

Mida suurem on ava, seda rohkem valgust suudab teleskoop ühe liigutusega koguda ja seega seda nõrgemat objekti see näeb.

Oma 2,4-meetrise avaga Hubble suudab näha inimsilmast vähemalt 60 000 korda nõrgemaid objekte (mida siis oluliselt pikendab kaamerate kasutamine pika säritusega fotode tegemiseks).

Peaaegu kolm korda laiema peegliga suudab JWST näha Hubble'ist peaaegu üheksa korda nõrgemaid objekte, mis võimaldab meil kosmosesse veelgi kaugemale vaadata.

Skorpioni valvuridSündmused Kuningliku observatooriumi astronoomiakursused Avastage meie astronoomiakursuste valikut, mis sobib paljudele inimestele ja kogemustele. Otsige kursust Näitus Aasta Astronoomiafotograafi näitus Vaata maailma suurimat kosmosefotograafiat riiklikus meremuuseumis Külasta kohe Attraction Royal Observatory Külastage Greenwichi aja (GMT) kodu, maailma peameridiaani ja Londoni ainsat planetaariumikülastust kohe

Millised on teleskoopide ja Maa vahelised kaugused?

Hubble

JWST

Hubble'i kosmoseteleskoop tiirleb ümber Maa ~570 km kõrgusel

JWST tegelikult ei tiirle ümber Maa. Selle asemel asub see Maa-Päikese L2 Lagrange'i punktis. See punkt asub Päikesest umbes 1,5 miljonit kilomeetrit kaugemal kui Maa

kui kaua on iga päev pärast talvist pööripäeva

Kosmoses asuvatel teleskoopidel on maapealsete teleskoopide ees tohutu eelis. Atmosfäärist kõrgemal asudes ei pea nad sügavasse kosmosesse vaatamiseks läbi nihkuva õhu piiluma, pakkudes neile selgemat vaadet, kui enamik maapealseid teleskoope suudab saavutada. Neid ei mõjuta ka ilm, mis võib olla astronoomidele suur probleem.

Kosmoses viibimine muudab aga valesti läinud asjade parandamise tunduvalt keerulisemaks. Hubble’il oli kuuldavasti startimisel oma peeglis väike viga, mille parandamiseks oli vaja sooritada missioon kosmosesse.

JWST-l sellist päästet pole. 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel, palju kaugemal, kui ükski inimene on kunagi reisinud, ei ole võimalik, kui midagi läheb valesti, kosmosesse suunduda ja seda parandada.

See paigutatakse nii kõrvalisse kohta mitmel põhjusel. See hoiab teleskoopi kaugel Maa peegeldunud kiirgusest, mis on üks paljudest valikutest, mis on loodud selle ülitundliku teleskoobi jahedana hoidmiseks. See asub ka kohas, kus Päikese ja Maa gravitatsioon töötavad koos, muutes satelliidi paigal hoidmise lihtsamaks.

Kui kaugele ajas tagasi näeb JWST?

Mida kaugemal objekt on, seda kaugemale ajas tagasi vaatame. Selle põhjuseks on aeg, mis kulub valguse liikumiseks objektilt meieni.

JWST-i suurema peegliga näeb see peaaegu kogu tee tagasi universumi alguseni, umbes 13,7 miljardit aastat tagasi.

Tänu oma võimele vaadelda universumit pikema lainepikkusega infrapunavalguses suudab JWST näha mõnda meie universumi kõige kaugematest galaktikatest, kindlasti kergemini kui Hubble'i nähtava/ultraviolettvalguse vaade.

Selle põhjuseks on asjaolu, et meie universumi paisumine, mida nimetatakse punanihkeks, venitab kaugete objektide valgust välja, tõrjudes valguse nähtavast piirkonnast infrapunasse.

Miks on JWST nii kaua edasi lükatud?

Kosmoseprojektid võtavad sageli oodatust kauem aega, kuid JWST-l on olnud õnnetum kui enamikul.

kuninganna Elizabeth 1 õde-venda

Algselt plaaniti see turule tuua 2007. aastal, kuid ulatuslik ümberkujundamine, suurenevad kulud ja viivitused viisid selle nihutamiseni umbes 2018. aastasse. Kuid ka katseperiood alates 2016. aastast kannatas pikkade viivituste tõttu ja edasise viivituse põhjustas 2020. aasta ülemaailmne pandeemia.

Start oli ümber ajastatud 18. detsembriks 2021, kuid see kuupäev lükati tagasi kõige varem 22. detsembrile pärast starti ettevalmistamise käigus toimunud intsidenti. NASA teatas avalduses, et uurib probleemi ja kinnitab uue stardikuupäeva.

Juhtum leidis aset Prantsuse Guajaanas Kourous asuvas satelliidi ettevalmistamise rajatises tehtud operatsioonide käigus, mis viidi läbi Arianespace'i üldisel vastutusel. Tehnikud valmistusid Webbi kinnitama kanderaketi adapteri külge, mida kasutatakse observatooriumi integreerimiseks Ariane 5 raketi ülemise astmega. Klamberpaela äkiline, planeerimata vabastamine – mis kinnitab Webbi kanderaketi adapteri külge – põhjustas kogu vaatluskeskuses vibratsiooni.

NASA avaldus

Kui ilm stardipäeval ei sobi, võib oodata väikest viivitust, kuid teadlased loodavad, et aasta lõpuks on JWST Maa kohal orbiidil ja ootab viimist oma viimsele puhkepaikale L2 ja alguses. astronoomia uuest ajastust.

Pood Greenwichi kuninglik observatoorium valgustab astronoomiajuhiste komplekti, 2 tükki alates £18.00 Erihind. Säästate 1,98 £, kui ostate koos kaks ligipääsetavat astronoomiaraamatut uuest Royal Observatory Greenwich Illuminates sarja juhendist... Osta kohe Pood Planisphere & 2022 juhend öötaeva raamatukomplekti juurde £18.00 Ideaalsed kaaslased ööseks tähevaatluseks. Koos ostes saadaval erihinnaga £18.00. Planisphere on lihtsalt kasutatav praktiline tööriist, mis aitab astronoomidel tuvastada tähtkujusid ja tähti aasta igal päeval... Osta kohe Pood Sky-Watcher Skyhawk-114 teleskoop 179,00 £ Ideaalne teleskoop algajatele kuni keskmise tasemega astronoomidele, kes soovivad laiendada oma taevavaatluskogemust... Osta kohe