Kaip James Webb kosminis teleskopas viršijo visus lūkesčius

2021 m. gruodžio 25 d. James Webb kosminis teleskopas buvo paleistas į kosmosą.

2021 m. gruodžio 25 d. James Webb kosminis teleskopas buvo sėkmingai paleistas į orbitą iš raketos Ariane 5. Raketų paleidimas buvo vienintelis būdas, kuriuo galėjome išskraidinti erdvėlaivį dideliais atstumais per erdvę.

(kreditas: ESA-CNES-ArianeSpace / Optique Video du CSG / NASA TV)

Plane buvo numatyti šeši mėnesiai paskelbimo, aušinimo ir kalibravimo.

Antrinė veidrodžio difuzijos seka parodyta šiame laiko intervale. Jis turėtų būti tiksliai šiek tiek arčiau nei 24 pėdos arba šiek tiek daugiau nei 7 metrai nuo pagrindinio veidrodžio. Tai buvo vienas iš kelių šimtų žingsnių, kuriuos reikia atlikti taip, kaip planuota, kad visiškai funkcionalus JWST būtų prijungtas prie interneto.

(kreditas: NASA/James Webb kosminio teleskopo komanda)

Po to prasidės moksliniai procesai, kurių rezultatas bus 5–10 metų gyvenimo trukmė.

James Webb kosminis teleskopas

Kai visa optika yra tinkamai išdėstyta ir teleskopas visiškai sukalibruotas, Jamesas Webbas turėtų turėti galimybę neregėtu tikslumu apžiūrėti bet kurį nežemišką objektą visatoje, kurio pirminiai ir antriniai veidrodžiai fokusuoja šviesą į prietaisus, iš kurių galima paimti duomenis, sumažinti jų mastelį. , ir grįžo į Žemę.

(kreditas: NASA/James Webb kosminio teleskopo komanda)

Tačiau 2022 m. balandžio 28 d. Sulygiuokite kiekvieną įrankį Jis buvo baigtas, jo numatoma eksploatavimo trukmė iki 20 metų.

Šiame paveikslėlyje parodyta 18 atskirų segmentų, sudarančių pirminį Jameso Webb veidrodį, ir trys nepriklausomi veidrodžių rinkiniai, pažymėti raidėmis A, B ir C bei skaičiais nuo 1 iki 6, kurie atitinka kiekvieno veidrodžio fiksavimo padėtį. iki šiuo metu. išsklaidytas teleskopas.

(kreditas: NASA/James Webb kosminio teleskopo komanda)

Tiek teleskopo, tiek komandos pasirodymas buvo nuostabus, iš esmės viršijo lūkesčius.

Šiame kelių skydelių vaizde rodoma abiejų JWST instrumentų grąžinta detalė tame pačiame nukreipimo / matymo lauke. Pirmą kartą visi prietaisai visame regėjimo lauke buvo teisingai ir visiškai sukalibruoti, todėl JWST dar vienu žingsniu priartėjo prie pasirengimo pradėti mokslines operacijas.

(kreditas: NASA / STScI)

Pirma: originalus kuras, sutaupytas paleidimo metu ir skirtas kurso korekcijai.

READ  Tyrimas: paslaptingas ryšys tarp kačių ir šizofrenijos yra tikras

Saulės masyvo dislokuota praėjus 29 minutėms po paleidimo ir maždaug 4 minutėmis anksčiau nei numatyta, aišku, kad NASA Jameso Webb kosminis teleskopas veikia, gauna energiją ir yra pakeliui į galutinį tikslą. Paleidimas buvo neprilygstamai sėkmingas.

(kreditas: NASA televizija / YouTube)

JWST į paskirties vietą, tašką L2 Lagrange, atvyko anksčiau nei numatyta.

Kiekviena planeta sukasi aplink žvaigždę, kuri turi penkias pozicijas, Lagranžo taškus, tą bendrą orbitą. Objektas, esantis tiksliai L1, L2, L3, L4 ar L5, ir toliau skries aplink Saulę lygiai tiek pat laiko, kiek skrieja Žemė, o tai reiškia, kad atstumas tarp Žemės ir erdvėlaivio bus pastovus. L1, L2 ir L3 yra nestabilūs pusiausvyros taškai, todėl norint išlaikyti erdvėlaivio padėtį ten, reikia periodiškai koreguoti trajektorijas, o L4 ir L5 yra stabilūs. Webbas sėkmingai įstojo į orbitą aplink L2 ir visada turi būti toliau nuo Saulės, kad būtų galima vėsinti.

(kreditas: NASA)

Kiekvienas komponentas yra tinkamai įdiegtas ir aušinamas, kaip planuota.

Dabartinė JWST būsena rodo, kiek toli jis nuėjo per kiekvieną diegimo etapą, įskaitant įvairių komponentų kalibravimą ir kiekvieno įrenginio temperatūrą. Netrukus prasidės mokslinės operacijos.

(kreditas: NASA / JWST komanda / STScI)

vasario pradžioje, 7 žingsnių derinimas / paleidimas Procesas prasidėjo.

Jamesas Webbas Hablas

„Hubble eXtreme Deep Field“ dalis buvo vaizduojama iš viso 23 dienas, priešingai nei imituojamas vaizdas, kurį JWST numatė infraraudonųjų spindulių spinduliu. Išmintingai parinkdamas taikinius, James Webb kosminis teleskopas turėtų atskleisti nepaprastų detalių apie tolimiausius visatos objektus, kurių negali tikėtis atskleisti jokia kita observatorija. Kai kalibravimas bus baigtas, tokio tipo moksliniai darbai gali prasidėti.

(kreditas: NASA/ESA ir Hablo/HUDF komanda; JADES bendradarbiavimas NIRCam modeliavimui)

Pirmiausia buvo nustatyti kiekvieno veidrodžio segtuko sukurti vaizdai.

READ  Jau vyksta šeštasis masinis pasaulinės biologinės įvairovės išnykimas
James Webb nagai

Šis mozaikinis vaizdas buvo sukurtas nukreipus teleskopą į ryškią, izoliuotą žvaigždę Didžiosios Ursos žvaigždyne, žinomą kaip HD 84406. Ši žvaigždė buvo pasirinkta būtent todėl, kad ją lengva atpažinti ir ji nėra perkrauta kitų panašaus ryškumo žvaigždžių, o tai padeda sumažinti fone. sumišimas. Kiekvienas mozaikos taškas pažymėtas atitinkamu pirminiu veidrodžio segmentu, kuris jį užfiksavo. Šie preliminarūs rezultatai labai atitinka lūkesčius ir modeliavimą.

(kreditas: NASA)

Antra, vaizdai buvo sulygiuoti, o tada trečiasis buvo sukrautas.

Ši trijų skydelių animacija parodo skirtumą tarp 18 atskirų nesulygiuotų vaizdų, tų pačių vaizdų po to, kai kiekvienas segmentas buvo geriau sukomponuotas, ir galutinis vaizdas, kuriame atskiri vaizdai iš visų 18 veidrodžių buvo sukrauti ir sudėti. Šios žvaigždės, vadinamos „košmaro snaigė“, sukurtą piešinį būtų galima patobulinti geriau kalibruojant.

(kreditai: NASA/STScI, parengė E. Siegel)

Ketvirta, 18 mažų teleskopų buvo pagaminti į vieną didelį teleskopą.

Po vaizdo sukrovimo, kai visa šviesa dedama vienoje detektoriaus vietoje, sekcijas vis tiek reikia sulygiuoti viena su kita raiška, mažesnė už šviesos bangos ilgį. Jis matuoja stambiąją fazę ir koreguoja veidrodžio segmentų vertikalųjį poslinkį (ty stūmoklio skirtumą). Dėl nedidelių stūmoklių klaidų šiame NASA modeliavime atsiranda mažiau „skutimosi veleno“ linijų.

(kreditas: NASA)

Penkta, įvyko NIRCam mikrogradientas, dėl kurio buvo sukurta Pirmas pilnai sufokusuotas vaizdas.

James Webb nagai

NASA James Webb kosminio teleskopo pirmame minutės fazės vaizde rodomas vienas žvaigždės vaizdas su šešiomis ryškiomis (ir dviem mažiau ryškiomis) difrakcijomis, o už jos atidengtas žvaigždžių ir galaktikų fonas. Kad ir koks šaunus šis vaizdas, tai tikriausiai pats blogiausias Jameso Webbo kosminio teleskopo vaizdas, kokį tik čia matysite.

(kreditas: NASA / STScI)

JWST Unikalus nagų rinkinys Jis atsiranda dėl optinės teleskopo konstrukcijos.

READ  Mirčių nuo vėžio per 30 metų sumažėjo 33 proc

James Webb kosminio teleskopo taško sklidimo funkcija, kaip numatyta 2007 m. dokumente. Keturi šešiakampio (neapvalaus) pirminio veidrodžio faktoriai susideda iš 18 plytelių šešiakampių, kurių kiekvienas turi maždaug 4 mm tarpus, ir trijų atraminių statramsčių. kad laikytų antrinį veidrodį vietoje, jie visi sukuria neišvengiamą spyglių seriją, atsirandančią aplink ryškių taškų šaltinius, vaizduojamus naudojant JWST.

(kreditas: R.B. Makidonas, S. Casertano, C. Coxas ir R. van der Marelis, STScI/NASA/AURA)

Šešta, lygiavimo aprėptis apėmė JWST įrankių rinkinį ir visą matymo lauką.

Optimizavus fazes, teleskopas gerai išlygiuotas tik vienoje NIRCam matymo lauko vietoje. Atliekant matavimus keliuose kiekvieno prietaiso lauko taškuose, intensyvumo skirtumai gali būti sumažinti iki tobulumo ir pasiekti, kad teleskopas būtų gerai suderintas visuose moksliniuose instrumentuose.

(kreditas: NASA)

Septinta, paskutinės kartotinės pataisos nutraukė derinimą.

Geometriniai labai sufokusuotų žvaigždžių vaizdai kiekvieno instrumento regėjimo lauke rodo, kad teleskopas yra puikiai išlygiuotas ir sufokusuotas. Šiame bandyme Webbas atkreipė dėmesį į Didžiojo Magelano debesies, mažos Paukščių Tako palydovinės galaktikos, dalį, kuri sudaro tankų šimtų tūkstančių žvaigždžių lauką visuose observatorijos jutikliuose.

(kreditas: NASA / STScI)

dabar NircamIr

Iš pradžių, kai buvo sukurti pirmieji JWST stulbinančios „8 smailių“ žvaigždės vaizdai, tai buvo požymis, kad erdvėlaivio nugarinė kamera NIRCam tam tikru momentu buvo sukalibruota. Dabar šis kalibravimas taikomas visame JWST matymo lauke, visame NIRCam lauke, taip pat visų kitų prietaisų laukuose.

(kreditas: NASA / STScI)

tikslus vairavimo jutiklis,

JWST Precision Wisdom jutiklis stebės vadovaujančias žvaigždes, kad tiksliai ir tiksliai orientuotų observatoriją, ir darys kalibravimo vaizdus, ​​o ne vaizdus, ​​​​kurie naudojami moksliniams duomenims išgauti.

(kreditas: NASA / STScI)

NerisIr

Netoli infraraudonųjų spindulių vaizdų gavimo ir spektrografas, kuris yra to paties prietaiso kaip tikslios orientacijos jutiklis, dalis yra sukurtas taip, kad galėtų tobulėti atliekant egzoplanetų atradimą, apibūdinimą ir tranzito spektroskopiją. Jei yra svarbių užuominų apie egzoplanetas, NIRISS instrumentas turėtų jas rasti.

(kreditas: NASA / STScI)

Nearspick,

NIRSpec yra spektrometras, o ne vaizduoklis, bet gali daryti vaizdus, ​​pvz., čia parodytą 1,1 μm vaizdą, kad būtų galima kalibruoti ir gauti taikinį. Tamsios sritys, matomos tam tikrose NIRSpec duomenų dalyse, atsiranda dėl jų mikrolanginių masyvo struktūrų, kuriose yra šimtai tūkstančių valdomų langinių, kuriuos galima atidaryti arba uždaryti, kad būtų galima nustatyti, kuri šviesa siunčiama į spektrometrą.

(kreditas: NASA / STScI)

Ir Visi MIRI įrankiai yra suderinti.

Nors James Webb kosminio teleskopo instrumentas MIRI (tarpinis infraraudonųjų spindulių instrumentas) pasiekia mažesnį tikslumą dėl ilgų bangų ilgių, kuriuos jis veikia, jis taip pat yra galingiausias instrumentas daugeliu atžvilgių, galintis atskleisti atokiausias visatos ypatybes. .

(kreditas: NASA / STScI)

Tiesiog Prietaiso paleidimas ir galutinis kalibravimas Lieka.

Tai imituota JWST/NIRCam mozaika, sukurta naudojant JAGUAR ir Guitarra, siekiant imituoti NIRCam vaizdus projektuojamame JADES Deep gylyje. Labai tikėtina, kad pirmaisiais savo mokslinės veiklos metais Jamesas Webbas sumuš daugelį Hablo rekordų per 32 metus (ir dar daugėja), įskaitant tolimiausių galaktikų ir tolimiausių žvaigždžių rekordus.

(kreditas: C. Williams ir kt., ApJ, 2018)

Sutaupę degalų ir greitai sureguliuodami, ~Daugiau nei 20 metų mokslinės veiklos tuoj prasidės.

Dažniausiai „Mute Monday“ pasakoja astronominę istoriją su nuotraukomis, vaizdais ir ne daugiau nei 200 žodžių. tylus; šypsokis daugiau.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *