James Webb Space imutobi (James Webb Space imutobi): ifilole ọjọ, awọn eroja

Pẹlu kọọkan afikun centimeter iho, kọọkan afikun keji akiyesi akoko ati kọọkan afikun atomu atmospherics, latọna lati oko iwadi imutobi, dara, jinle ati ki o clearer o yoo ri awọn Agbaye.

25 years ti "Hubble"

Nigbati awọn ẹrọ imutobi "Hubble" bẹrẹ ọna ni 1990, o la a titun akoko ni Aworawo - aaye. Ko si ohun to ní lati wo pẹlu awọn bugbamu, awọsanma, tabi dààmú nipa ti itanna flicker. Gbogbo awọn ti wa ni ti nilo - ni lati ran awọn satẹlaiti lori afojusun lati stabilize o ati lati gba photons. Lori 25 years ti aaye telescopes bere lati bo gbogbo ti itanna julọ.Oniranran, eyi ti laaye fun igba akọkọ lati ro Agbaye ni kọọkan wefulenti ti ina.

Sugbon bi ìmọ wa ti pọ, ati ki o pọ wa oye ti awọn aimọ. The siwaju a wo jade sinu Agbaye, awọn diẹ ti a ba ri awọn jin ti o ti kọja: a fi han iye ti akoko niwon awọn Big Bang, ni apapo pẹlu awọn adópin iyara ti ina pese a iye to ohun ti a le mo daju. Jubẹlọ, awọn imugboroosi ti aaye ara wa ni sise si wa, nínàá awọn wefulenti ti awọn imọlẹ ti awọn irawọ bi o ti ajo kọja awọn Agbaye to wa oju. Ani awọn aaye imutobi "Hubble", eyi ti yoo fun wa ti aigbagbo ki, julọ ti iyanu awọn aworan ti awọn Agbaye ti a ti sọ lailai awari, ti wa ni opin ni yi ọwọ.

"Hubble" alailanfani

"Hubble" - ohun iyanu imutobi, sugbon o ni diẹ ninu awọn yeke idiwọn:

• O kan 2.4 m ni opin, eyi ti ifilelẹ awọn oniwe- ga.
• Bó tilẹ jẹ pé reflective ti a bo ohun elo, o ti wa ni nigbagbogbo fara si orun taara, eyi ti o ti wa ni kikan. Eleyi tumo si wipe nitori si gbona ipa, o ko ba le wo awọn wefulenti ti ina diẹ sii ju 1.6 microns.
• Awọn apapo ti lopin iho ki o si wefulenti, si eyi ti o jẹ kókó, afipamo wipe ẹrọ imutobi le ri awọn Agbaaiye ti ko si agbalagba ju 500 million years.

Awọn wọnyi ni awọn ajọọrawọ wa ni pipe, jina wà nigbati awọn Agbaye wà nikan nipa 4% ti awọn oniwe-bayi ori. Sugbon a mọ pe awọn irawọ ati awọn ajọọrawọ ti wà ṣaaju ki o to.

Lati wo o, awọn ẹrọ imutobi yẹ ki o ni kan ti o ga ifamọ. Eleyi tumo si awọn orilede lati gun wavelengths ati isalẹ awọn iwọn otutu ju ni "Hubble". Ti o ni idi, ki o si da awọn James Webb Space imutobi.

Asesewa fun Imọ

James Webb Space imutobi (JWST) ti a ṣe lati bori awọn wọnyi idiwọn ni: pẹlu 6.5 m opin imutobi gba 7 igba diẹ imọlẹ ju awọn "Hubble". O ṣi awọn seese ti olekenka-ga-o ga sipekitirosikopi lati 600 nm si 6 microns (4 igba o tobi ju awọn wefulenti, eyi ti o jẹ anfani lati wo awọn "Hubble") lati mo daju ni arin infurarẹẹdi ekun pẹlu kan ti o ga ifamọ ju lailai ṣaaju ki o to. JWST nlo palolo itutu to a dada otutu ti Pluto ati ki o jẹ anfani lati actively dara awọn aarin-infurarẹẹdi awọn ẹrọ soke si 7 K. imutobi James Webb yoo ṣe awọn ti o ṣee ṣe lati se aisan bi ko si ọkan ṣaaju ki o to yi ti a ko ti ṣe.

O si yoo:

• daju awọn earliest ajọọrawọ lailai akoso;
• han nipasẹ awọn didoju gaasi ibere ati awọn igba akọkọ star reionization Agbaye;
• gbe jade spectroscopic igbekale ti awọn gan akọkọ irawọ (olugbe III), akoso lẹhin ti awọn Big Bang;
• gba iyanu iyanilẹnu, bi awọn Awari ti awọn earliest supermassive dudu ihò ati quasars ni Agbaye.

Ipele iwadi JWST ni ko iru si wipe ninu awọn ti o ti kọja, ati ki awọn ẹrọ imutobi a ti yàn bi NASA ká flagship ise 2010s.

ijinle sayensi aṣetan

Lati a imọ standpoint, titun James Webb imutobi ni a gidi iṣẹ ti aworan. Ise agbese ti koja a gun ona: nibẹ wà isuna overruns, iṣeto idaduro ati ewu ti ifagile ti awọn ise agbese. Lẹhin awọn intervention ti awọn titun olori ti yi pada. Ise agbese lojiji ni ibe bi Agogo, owo won soto, dáhùn fún ašiše, ikuna ati awọn isoro, ati awọn egbe bẹrẹ iṣakojọpọ JWST ni gbogbo awọn ofin, awọn iṣeto ati isuna inira. Awọn ifilole ni se eto fun October 2018 ni a Rocket "Ariane 5". Awọn egbe ko nikan telẹ awọn iṣeto, o ni o ni mẹsan osu sosi lati gba fun eyikeyi airotẹlẹ ipo ti a ti gbogbo awọn gbà ati setan fun ọjọ yi.

James Webb imutobi oriširiši mẹrin akọkọ awọn ẹya ara.

opitika kuro

O ni gbogbo awọn ti awọn digi, ti awọn ti julọ ti mejidilogun fun þp segmented jc digi. Ti won yoo wa ni lo lati gba awọn ti o jina starlight ki o si fojusi awọn oniwe-èlò fun onínọmbà. Gbogbo awọn wọnyi awọn digi ti wa setan ati pipe, ṣe ọtun lori iṣeto. Ni opin ti awọn ijọ ti won yoo wa ni ti ṣe pọ sinu kan iwapọ oniru to wa ni nṣiṣẹ ni ijinna kan ti diẹ sii ju 1 milionu ibuso lati Earth si L2 Lagrange ojuami, ati ki o laifọwọyi tan lati fẹlẹfẹlẹ kan ti oyin be, eyi ti o fun opolopo odun yoo gba ti o njade lo ina. O ni gan a lẹwa ohun ati ki o kan aseyori abajade ti awọn titanic akitiyan ti ọpọlọpọ awọn ojogbon.

Ẹru sunmọ infurarẹẹdi

"Webb" ti wa ni ipese pẹlu mẹrin ijinle sayensi èlò ti o wa ni setan fun 100%. Awọn kamẹra akọkọ ni a kamẹra ti awọn ẹrọ imutobi nitosi IR ibiti o, lati han ina to jin osan-infurarẹẹdi ekun. O yoo pese ohun mura aworan ti awọn earliest irawọ, abikẹhin ajọọrawọ ti o wa si tun ni awọn ilana ti Ibiyi, odo irawọ ti awọn ọna miliki ati nitosi awọn ajọọrawọ, ogogorun ti titun ohun ni Kuiper igbanu. O ti wa ni iṣapeye fun taara aworan ti aye ni ayika miiran irawọ. Eleyi yoo jẹ awọn ifilelẹ ti awọn kamẹra, lo nipa julọ awọn alafojusi.

Nitosi infurarẹẹdi Spectrograph

Yi ọpa ko nikan ya awọn imọlẹ sinu olukuluku wavelengths, sugbon ni anfani lati se eyi fun diẹ ẹ sii ju 100 olukuluku ohun ni akoko kanna! Yi ẹrọ ni a fun gbogbo spectrograph "Webb", eyi ti o le ṣiṣẹ ni 3 o yatọ si ijọba sipekitirosikopi. O ti a kọ nipa awọn European Space Agency, sugbon opolopo irinše pẹlu awọn aṣawari ati olona-àtọwọdá batiri, pese nipa awọn ile-iṣẹ fun Space Flight. Goddard (NASA). Yi ẹrọ ti a ti ni idanwo ati ki o jẹ setan fun fifi sori.

Mid-infurarẹẹdi irinse

Ẹrọ lati lo fun broadband aworan, i.e. o yoo wa ni gba nipasẹ awọn julọ ìkan image pẹlu gbogbo ohun èlo "Webb". Lati kan ijinle ojuami ti wo, o yoo jẹ julọ wulo ni idiwon protoplanetary gbangba ni ayika odo irawọ, wiwọn ati iworan pẹlu mura yiye Kuiper igbanu ohun ati ekuru kikan nipa starlight. Oun nikan ni ọpa pẹlu kan cryogenically tutu to 7 K. Akawe pẹlu awọn Spitzer Space imutobi, yi yoo mu awọn esi ni 100 igba.

Ṣíṣẹdà spectrograph NIR (NIRISS)

Awọn ẹrọ yoo gbe:

• jakejado-sipekitirosikopi ninu awọn sunmọ infurarẹẹdi wefulenti ekun (1.0 - 2.5 micron);
• Grism sipekitirosikopi kan ohun ni han ki o si infurarẹẹdi ibiti o (0.6 - 3.0 micron);
• masking-iho interferometry ni wavelengths ti 3.8 - 4.8 microns (ibi ti o ti ṣe yẹ akọkọ irawọ ati awọn ajọọrawọ);
• jakejado-ibiti o iwadi ti gbogbo aaye ti view.

Yi ọpa ti a da nipa awọn Canadian Space Agency. Lẹhin ti ran cryogenic igbeyewo ti o yoo tun jẹ setan lati ṣepọ sinu ẹrọ Bay ti awọn ẹrọ imutobi.

sunshield

Space telescopes ti won ti ko sibẹsibẹ lesa. Ọkan ninu awọn julọ dẹruba ise ti eyikeyi ibẹrẹ ni lati lo ohun o šee igbọkanle titun awọn ohun elo. Dipo ti itutu gbogbo spacecraft actively nipa lilo isọnu consumable refrigerant, awọn James Webb imutobi nlo a patapata titun ọna ẹrọ - 5-Layer oorun shield lati wa ni ransogun lati fi irisi awọn oorun Ìtọjú lati awọn ẹrọ imutobi. Marun 25-ẹsẹ sheets ti titanium rodu wa ni ti sopọ ki o si fi sori ẹrọ lẹhin imuṣiṣẹ ti awọn ẹrọ imutobi. Aabo ti a ti ni idanwo ni 2008 ati 2009. Full-asekale si dede, kopa ninu yàrá igbeyewo, ti gbe jade gbogbo awọn ti won ni lati se nibi lori Earth. Eleyi jẹ kan lẹwa ĭdàsĭlẹ.

Ni afikun, o jẹ tun ohun alaragbayida Erongba: ko nìkan lati dènà imọlẹ lati oorun ati ki o fi a imutobi ninu iboji, ati ki o ṣe awọn ti o ki gbogbo awọn ooru ti wa ni radiated ninu awọn itọsọna idakeji si awọn iṣalaye ti awọn ẹrọ imutobi. Kọọkan ninu awọn marun fẹlẹfẹlẹ ni kan igbale aaye yoo di tutu bi awọn ijinna lati ita lati wa ni die-die igbona ju awọn dada otutu - ni ayika 350-360 K. to koja Layer otutu yẹ ki o ju silẹ lati 37-40 K, ti o jẹ colder ju awọn dada ni alẹ Pluto.

Ni afikun, significant ona ti o ya lati dabobo o lati ikolu ti ayika ti jin aaye. Ọkan ninu awọn ohun lati wa ni ti oro kan nibi ni o wa aami pebbles pebble iwọn, iyanrin, eruku ati paapa kere nipasẹ interplanetary aaye ń fò ni iyara kan ti mewa tabi koda ogogorun egbegberun km / h. Awọn wọnyi ni micrometeorites wa ni anfani prodelyvat aami, airi ihò ninu ohun gbogbo ti won ba pade: spacecraft, aaye awọn ipele, digi, telescopes ati Elo siwaju sii. Ti o ba ti digi yoo ni nikan dents tabi ihò, die-die din iye ti wa "ti o dara ina", awọn oorun nronu le ti wa ni ya lati eti to eti, eyi ti yoo ṣe ni gbogbo Layer be. Lati dojuko yi lasan wu ni agutan ti a lo.

Gbogbo oorun shield ti a ti pin si ruju ki, ti o ba wa ni kan kekere gboro ni ọkan, meji tabi koda mẹta ti awọn wọnyi, awọn Layer yoo ko ya siwaju, bi a egugun ninu awọn ferese ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ. Ti ipin yoo pa gbogbo be ti gbogbo, o jẹ pataki lati se ibaje.

Spacecraft: ijọ ati iṣakoso eto

O jẹ ẹya arinrin paati, bi nibẹ ni ni gbogbo aaye telescopes ati sayensi riran. Ni JWST jẹ oto, sugbon tun ni kikun pese sile. Gbogbo awọn ti o kù ni gbogbo olugbaisese ti ise agbese ile Northrop Grumman, - pipe shield, adapo awọn ẹrọ imutobi ati ki o ṣayẹwo o jade. Awọn ẹrọ yoo jẹ setan lati bẹrẹ ni 2 years.

10 years ti Awari

Ti o ba ti gbogbo awọn lọ daradara, eda eniyan ni lori etibebe ti nla ijinle sayensi Imọ. Awọn ibori ti didoju gaasi, eyi ti o ti wa ni ṣi ṣiji bò Akopọ ti awọn earliest irawọ ati awọn ajọọrawọ, ti wa ni resolved infurarẹẹdi agbara "Webb" ati awọn oniwe-tobi pupo luminosity. Eleyi yoo jẹ awọn ti, julọ kókó imutobi pẹlu kan ti o tobi wefulenti ibiti o lati 0.6 to 28 microns (awọn eniyan oju ri lati 0,4 to 0,7 microns) ti lailai itumọ ti. O ti wa ni o ti ṣe yẹ lati pese kan mewa ti akiyesi.

Ni ibamu si NASA, awọn oro "Webb" ise yoo jẹ lati 5.5 to 10 years. O ti wa ni opin si iye ti idana ti a beere lati ṣetọju yipo, ati Electronics aye ati ẹrọ itanna ni simi ayika ti aaye. Awọn ti ohun iyipo imutobi James Webb yoo gbe kan iṣura ti idana fun awọn ti gbogbo 10-odun igba, ati 6 osu lẹhin ti ifilole yoo ti ni idanwo lati rii daju awọn flight, eyi ti o ṣe onigbọwọ 5 years ti ijinle sayensi iṣẹ.

Ohun ti o le lọ ti ko tọ?

Awọn ifilelẹ ti awọn diwọn ifosiwewe ni iye ti idana lori ọkọ. Nigba ti o wa ni ti pari, awọn satẹlaiti yoo bã kuro lati Lagrange ojuami L2, bọ lori bi a ni rudurudu yipo gidigidi sunmo si Earth.

Eleyi coma, le šẹlẹ ati awọn miiran wahala:

• digi ibaje, eyi ti o ni ipa ni iye ti gbà ina ki o si ṣẹda image onisebaye, sugbon yoo ko le ba siwaju isẹ ti awọn ẹrọ imutobi;
• ikuna ti apa kan tabi lapapọ oorun iboju, eyi ti yoo ró awọn iwọn otutu ti awọn spacecraft, ati narrows awọn ti lo wefulenti ibiti o si gidigidi sunmọ infurarẹẹdi ekun (2-3 microns);
• jamba itutu eto tool aarin-IR ibiti, eyi ti o mu ki o unfit fun lilo, sugbon ko ni ipa awọn miiran irinṣẹ (0.6 si 6 microns).

Julọ nira igbeyewo ti o duro ni James Webb imutobi, - ifilole ati abẹrẹ sinu awọn ti o fẹ yipo. O ti wa ni wọnyi ipo ti a ti ni idanwo ati ki o koja ni ifijišẹ.

Iyika ni Imọ

Ti o ba ti James Webb imutobi yoo ṣiṣẹ ni kan deede mode, awọn idana jẹ to lati rii daju wipe iṣẹ rẹ lati 2018 to 2028. Jubẹlọ, o pọju wa fun epo, eyi ti yoo fa awọn ẹrọ imutobi ká aye si miiran mewa. O kan bi awọn "Hubble" a ṣiṣẹ fun 25 years, awọn JWST yoo rii daju iran ti rogbodiyan Imọ. Ni October 2018 Rocket "Ariane 5" yoo yipo ojo iwaju ti Aworawo, eyi ti, lẹhin ti diẹ ẹ sii ju 10 years ti lile iṣẹ ti tẹlẹ a ti ṣe lati bẹrẹ lati so eso. Future aaye telescopes fere de.