Sterrekunde

Gaan die James Webb-teleskoop om die aarde wentel?

Gaan die James Webb-teleskoop om die aarde wentel?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

As dit om die aarde gaan wentel, watter soort baan sou dit dan wees (watter afstand)? Is daar voordele daaraan verbonde om 'n teleskoop verder van die aarde af te stuur as dit net is om sterrestelsels te fotografeer en nie voorwerpe in ons sonnestelsel nie?


Jou eerste vraag - gaan JWST om die aarde wentel - is 'n bietjie ingewikkeld. Dit volg 'n missieprofiel wat dit na die Sun-Earth $ L_2 $ Lagrangian-punt sal stuur. Dit sal die teleskoop ongeveer drie maande neem om sy baan in $ L_2 $ te bereik. Nou, $ L_2 $ is onstabiel, en daarom is daar stasiebehoefte nodig - in wese kursusregstellings deur stootkragte -. Dit sal nie om die aarde wentel nie, maar om die son met Aarde, in 'n nabygeleë plek.

U het nie heeltemal gelyk dat JWST slegs voorwerpe buite die sonnestelsel sal waarneem nie. Sommige van die opwindendste teikens - jong, sterrestelsels in ontwikkeling en eksoplanetêre atmosfeer - lê baie verder. Die vermoëns van die teleskoop vir atmosferiese analise (dankie, NIRSpec!), Wat nuttig is om die samestelling van eksoplanetêre atmosferes te bepaal, sal egter ook gebruik word vir waarnemings van die atmosfeer van Mars en die reuse-planete, sowel as samestellingsdata vir ander liggame.

Dit is nie regtig nuttig om JWST elders in die sonnestelsel te stuur nie, aangesien die meeste waarnemings van voorwerpe buite die sonnestelsel is. Goed, miskien kan u data van 'n hoër gehalte van Mars kry as u dit na die Mars-baan stuur, maar dit sal baie duur wees en nie effektief vir 'n ruimtetuig wat ontwerp is om deur baie wetenskaplikes vir 'n aantal doeleindes gebruik te word nie. Om dit op $ L_2 $ te hou, vereenvoudig die baanbane geweldig, hoewel dit nog steeds te ver weg is om te herstel, anders as Hubble. U verminder ook die kommunikasietyd.

Nou ja, jy kan sê, waarom nie net JWST in die baan van die aarde lanseer nie? Ons het wetenskaplike instrumente daar; hoekom doen ons die moeite om soveel dinge op $ L_2 $ te plaas? Dit blyk dat puin hoog bokant die lae aarde-baan (LEO) te gevaarlik sou wees vir die sensitiewe optika op die teleskoop. Die beste instrumente is dikwels ook die fynste, en JWST sal beskadig word as dit werklik om die aarde wentel, by LEO of elders.


Die James Webb-teleskoop wentel nie om die aarde nie, maar die son, op 'n afstand van 1,5 miljoen kilometer of 1 miljoen myl van die aarde af. 'N Voordeel om dit verder van die aarde af te stuur, is dat daar minder steuring is aan ligbesoedeling van die aarde. Die JWST se spieël is egter 21 voet breed, dus die sensitiwiteit hiervoor sal klein wees en sy vermoëns ongehinderd. Daar is feite hier en hier.


Dit wentel nie om ons nie - dit wentel om die son, net soos ons.

Maar:

vreemd en verbasend dat dit ons bybly ...

dit hou posisie buite ons - dit neem JWT 365 dae om rond te gaan, net soos ons 365 dae neem om rond te gaan.

Hoe word dit bereik?

Ons het 'n ongelooflike lang stuk tou daaraan.

Ons (die aarde) draai rond net soos op 'n speelgrondrit. Ons hou die tou vas, en die JWT gaan 'buite' ons rond en bly op sy plek.

Nee, geen snaar nie, maar bisarre swaartekrag werk presies, presies soos 'n snaar sou doen - as jy presies op die regte afstand is.

Verskeie interessante ruimtetuie hang uit by hierdie "L2" -streek. Ek het 'n akkurate tekening van ons verstommende GAIA-ruimtetuig in die diagram opgeneem.

Die JWT is soort van die 'sterkman' van ons ruimteteleskope. Die Tom Brady-quarterback-tipe op hoërskool. U weet ... die langste, sterkste, gaan met Giselle trou, ens. GAIA is 'n soort "klas slim en superrein" tipe. (Buiten alle oortuiging is GAIA ... kartering van die melkweg. Nee regtig.)

Dit alles is uitgevind deur die Franse (hierdie man genaamd Lagrange - die "L" in "L2"), en vandag neem die Franse natuurlik net aan dat JWT, ens. Alles basies Franse dinge is - hulle het immers gedink aan iemand anders het net 'n bietjie gesweis.

Die werklike 'gedetailleerde' manier waarop GAIA byvoorbeeld vlieg, is 'n Lissajous-baan. (Yup - nog 'n Franse ou!) Toevallig klink Lissajous 'n bietjie soos 'lasso', en op mooi diagramme soos hier kan jy sien dit lyk soos 'n lasso. Giddyup, ruimteteleskope!

NASA, dwaal, die Franse kwaadwilligers wat dit uitwerk:


Bonus factoid - u wonder miskien hoekom die poging om dit op hierdie spesifieke plek te plaas. Dit is baie mooi deur @ A.Leistra in 'n opmerking verduidelik.

Kyk mooi na die diagram en plaas jouself in die plek van die geel JWT ... Probeer dit op verskillende punte rondom die diagram.

Kyk nou - waar ook al in die sirkel in die rigting van die aarde en die son.

Neem waar dat… hulle is op dieselfde plek vanuit u oogpunt.

Die son en aarde is totale moeilikheidmakers vir ruimteteleskope. Omdat hulle altyd in presies dieselfde rigting, kan die JWT altyd die rug by hulle hou. Die JWT het een groot skild wat beide die son en die aarde altyd sal beskerm.

Hoe slim is die Franse?


NASA se James Webb-teleskoop om ons 'tydreis' na vroeë heelal te help, raaisels op te los deur na kwasars te kyk

Het u al 'n oomblik daaraan gedink om net weer te dink aan die feit dat wanneer ons na die lug opkyk en die vonkelende sterre sien, ons eintlik na die verlede kyk? Die lig van hierdie verre hemelliggame neem jare om ons planeet te bereik, wat beteken dat ons die sterre sien soos dit tien tot honderde jare gelede sou gewees het - hoe sterker die ster, hoe langer is die vertraging!

Binnekort sal die mensdom se vermoë om terug te kyk na die verlede en dieper in die heelal in te kyk, geweldig versterk word, danksy die NASA se James Webb-ruimteteleskoop. Die Amerikaanse ruimtevaartagentskap se jongste verklaring onthul dat Webb hierdie jaar as die opvolger van die Hubble-ruimteteleskoop en die nuwe NASA se vlagskip-astrofisika-missie bekendgestel sal word.

Wat is kwasars?

Kwasars is aktiewe supermassiewe swart gate wat gewoonlik in die sentrums van sterrestelsels voorkom. Hulle oortrek ons ​​son miljoene tot miljarde kere en voed op die inkomende materie uit hul omgewing.

Kwasars is een van die helderste voorwerpe in die heelal - hul lig kan al die sterre in hul gasheerstelsel saam uitsteek! Daar is ook bekend dat dit tsunami's van bestraling uitstraal, en die winde en strale wat hulle ontketen, vorm die sterrestelsels waarin hulle lê.

Hierdie kwasars is so ver van die aarde af dat dit miljarde jare geneem het om ons tuisplaneet te bereik. Hulle het bestaan ​​in 'n heelal wat minder as 800 miljoen jaar oud was. Ter verwysing word die huidige ouderdom daarvan geskat op ongeveer 13,77 miljard jaar.

Die gebruik van verre qausars

Na die lansering sal die James Webb-ruimteteleskoop sy visier op ses van die verste en helderste kwasars wat ons ken, rig. Deur na hierdie kwasars en hul gasheerstelsels te kyk, sal die teleskoop hul interkonneksie tydens die beginfases van die evolusie van die sterrestelsels in die baie vroeë heelal ondersoek.

'Al hierdie kwasars wat ons bestudeer, het baie vroeg bestaan ​​toe die heelal minder as 800 miljoen jaar oud was, of minder as 6 persent van sy huidige ouderdom. Hierdie waarnemings gee ons dus die geleentheid om sterrestelsel-evolusie en supermassiewe vorming en evolusie van swart gate op hierdie baie vroeë tye te bestudeer, 'het Santiago Arribas, 'n lid van Webb se Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) Instrument Science Team, verduidelik.

Die kwasars wat ondersoek word, sal nie net die verste wees nie, maar ook van die helderste. Hulle is juis daarom gekies, aangesien die helderste kwasars die meeste energie in hul kern oplewer, wat die grootste impak op hul gasheerstelsels lewer.

Hoe beïnvloed kwasars die gasheerstelsel?

Wanneer hierdie supermassiewe swart gate materiaal daarin suig, word 'n enorme hoeveelheid energie bevry. Hierdie energie verhit en stoot die omliggende gas na buite - soos hewige rimpels in kalm water - wat sterk uitvloei genereer wat oor die interstellêre ruimte skeur.

Hierdie uitvloei veroorsaak verwoesting in die gasheerstelsel, maar help dit ook ontwikkel, met die uitvloeiende gas wat die vorming van sterre aanvuur. Die uitvloeimeganisme herverdeel ook gas, stof en elemente binne die gasheerstelsel en kan dit soms verder verdryf in die ruimte tussen sterrestelsels: die intergalaktiese medium.

Op hierdie manier veroorsaak kwasars fundamentele veranderinge in die eienskappe van sowel die gasheerstelsel as die intergalaktiese medium, en hierdie ontwikkelinge sal noukeurig deur Webb bestudeer word.

Gebruik van kwasars as agtergrondligbron

Verder beoog wetenskaplikes ook om hierdie ligkwasare as agtergrondligbronne te gebruik om die gas tussen ons en die kwasar te bestudeer. Deur vas te stel of die gas neutraal of geïoniseerd is, sal wetenskaplikes leer hoe neutraal die heelal is! Boonop sal hulle verligting ook meer tyd werp op die era van herionisering - die periode waartydens die vroeë heelal van onduidelik en ondeursigtig na sekere soorte lig oorgegaan het tot deursigtig vir ultraviolet lig.

'As u die heelal wil bestudeer, het u baie helder agtergrondbronne nodig. 'N Kwasar is die perfekte voorwerp in die verre heelal, want dit is helder genoeg sodat ons dit baie goed kan sien. Ons wil die vroeë heelal bestudeer omdat die heelal ontwikkel, en ons wil weet hoe dit begin het, ”sê Camilla Pacifici, wat verbonde is aan die Kanadese Ruimteagentskap en werk as instrumentwetenskaplike by die Space Telescope Science Institute in Baltimore.

Al met al lyk dit of hierdie James Premier-ruimteteleskoop, wat eersdaags die belangrikste ruimtewetenskap-sterrewag is, die mensdom sal help om 'n oorvloed vrae te beantwoord - nie net vrae wat verband hou met ruimtewetenskap en sterrekunde nie, maar selfs sommige filosofiese en eksistensiële vrae. wie se antwoorde tot nou toe te ver weg en buite ons vermoë gelyk het.

Laai af vir weer-, wetenskap- en COVID-19-opdaterings onderweg Die Weerkanaal-app (op Android- en iOS-winkel). Dit is gratis!


Navorsingskassietitel

Sendingbeamptes vir die James Webb-ruimteteleskoop van NASA het die keuse van die General Observer-programme vir die eerste wetenskapsjaar van die teleskoop, bekend as Cycle 1, aangekondig. Hierdie spesifieke programme bied die wêreldwye astronomiese gemeenskap een van die eerste uitgebreide geleenthede om wetenskaplike teikens te ondersoek. met Webb.

Die 286 geselekteerde voorstelle spreek 'n wye verskeidenheid wetenskaplike gebiede aan en sal help om die oorkoepelende missie van NASA te vervul om ons begrip van die heelal en ons plek daarin te bevorder. Webb sal die heelal in 2022 begin waarneem nadat die ruimtetuig ontvou het, 'n miljoen myl afgelê het en die werking van al sy instrumente nagegaan het.

"Die eerste jaar van Webb se waarnemings bied die eerste geleentheid vir 'n verskeidenheid wetenskaplikes regoor die wêreld om spesifieke teikens met die volgende groot NASA-observatorium van NASA waar te neem," het dr. Thomas Zurbuchen, mede-administrateur van die Direktoraat Wetenskapsmissie by NASA, gesê. "Die wonderlike wetenskap wat met die wêreldgemeenskap gedeel word, sal astrant en diep wees."

Webb se groot spieël, sensitiwiteit naby tot middel-infrarooi en hoë resolusie-beelding en spektroskopiese vermoëns sal dele van die heelal wat tot dusver verborge was, openbaar. Algemene waarnemer-programme wat in hierdie siklus gekies is, wil die eerste sterrestelsels vind, die vorming van sterre ondersoek en die fisiese en chemiese eienskappe van planetêre stelsels, insluitend ons eie sonnestelsel, meet.

"Ons maak die infrarooi skatkis oop, en verrassings word gewaarborg," het dr. John C. Mather, senior projekwetenskaplike vir die Webb-sending en senior astrofisikus by die NASA se Goddard Space Flight Centre in Greenbelt, Maryland, gesê. "Hoe het die heelal gemaak sterrestelsels, swart gate en planete, en ons eie baie spesiale klein aarde? Ek weet nog nie, maar ons kom elke dag nader. "

Algemene waarnemers se tyd met Webb is uiters mededingend. As gevolg hiervan is die keuringsproses van die voorstel wat deur die Teleskoop-toekenningskomitee gedoen word, streng en noukeurig. Die komitee bestaan ​​uit byna 200 lede van die wêreldwye astronomiese gemeenskap wat in 19 verskillende panele aangestel is wat breë wetenskaplike onderwerpe behandel. Vanweë die voortdurende COVID-19-pandemie-omstandighede het die panele gedurende 'n paar weke feitlik vergader. Lede het ook talle ure buite formele vergaderings deurgebring om voorstelle te beoordeel.

Met behulp van dubbel-anonieme oorsig, waar die identiteit van die voornemende ondersoeker en span verswyg is, is die wetenskaplike meriete van elke voorstel geëvalueer en gerangskik. Die finale ranglys van geselekteerde voorstelle is aan die direkteur van die Space Telescope Science Institute, dr Kenneth Sembach, voorgelê vir hersiening en goedkeuring.

'Die eerste waarnemingsiklus met 'n nuwe sterrewag is altyd spesiaal, veral een so kragtig en baie verwagtend soos Webb. Ons het 'n ongelooflike interessante paar weke van intense voorstelhersienings gehad waartydens die beoordelaars hulle goed van hul taak gekwyt het om alle moontlike voorgestelde wetenskaplike gevalle deur te soek en te rangskik. Ek loof hulle vir hul harde werk, veral onder pandemiese toestande, ”het Sembach gesê. 'Ek is baie bly dat ek so 'n sterk wetenskaplike program vir die sterrewag kan goedkeur. Hierdie waarnemings gaan 'n pragtige uitsig oor die heelal bied en ons in nuwe ondersoekrigtings lei wat dekades van navorsing sal dek. ”

Meer as 1 000 voorstelle is ingedien teen die sperdatum van 24 November 2020. Wetenskaplikes wat uit 44 lande afkomstig is, het aansoek gedoen vir 'n gedeelte van die 6 000 waarnemingsure wat beskikbaar is in Webb se eerste jaar, wat ongeveer twee derdes van die waarnemingstydperk van siklus 1 verteenwoordig.

"Ons vier die baie suksesvolle vennootskap tussen die Europese Ruimteagentskap en ons kollegas by NASA en die Kanadese Ruimteagentskap," het prof. Günther Hasinger, direkteur van wetenskap by die Europese ruimteagentskap, gesê. "Ons sien uit na die pragtige beelde en spektra en die wonderlike ontdekkings wat Webb in hierdie eerste jaar van waarnemings sal maak."

'Die Kanadese Ruimteagentskap is trots om saam met NASA en ESA hierdie fantastiese verkenning van die heelal en terug in die kosmiese tyd te doen. Ons sien almal uit daarna om hierdie volgende generasie ruimteteleskoop in aksie te sien, 'het dr. Sarah Gallagher, wetenskaplike adviseur van die president van die Kanadese ruimteagentskap, gesê. 'Opwinding is besig om te groei namate ons nader aan die bekendstelling van Webb kom. Hierdie nuwe teikens vir Webb se eerste wetenskap is waarnemende waarnemings wat beloof om ons siening van die heelal en ons plek daarin uit te brei. Baie geluk aan die groep uitstaande sterrekundiges met hul sukses in hierdie streng keuringsproses. ”

Algemene waarnemer-programme sal plaasvind saam met Director's Discretionary-Early Release Science (ERS) en waarborgde waarnemingstyd (GTO) -programme. Al hierdie waarnemings begin na die ingebruiknemingstydperk van die teleskoop, wat minstens ses maande duur.

Die Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore sal die Webb-wetenskaplike operasies uitvoer en Webb se sendingoperasiesentrum huisves, wat die teleskoop beveel en beheer. STScI word vir NASA bedryf deur die Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., in Washington.

Die James Webb-ruimteteleskoop sal die wêreld se voorste ruimtewetenskapsterrewag wees wanneer dit in 2021 van stapel gestuur word. Webb sal raaisels in ons sonnestelsel oplos, verder kyk na verre wêrelde rondom ander sterre en die geheimsinnige strukture en oorsprong van ons heelal en ons plek ondersoek. daarin. Webb is 'n internasionale program onder leiding van NASA met sy vennote, ESA (European Space Agency) en die Canadian Space Agency.

Hannah & # 32 Braun
Space Telescope Science Institute, & # 32 Baltimore, & # 32 Maryland

Christine & # 32 Pulliam
Space Telescope Science Institute, & # 32 Baltimore, & # 32 Maryland


Sonskermgrootte

Webb se sonskerm is ongeveer 22 meter by 12 meter (69,5 ft x 46,5 ft). Dit is ongeveer die helfte so groot soos 'n 737 vliegtuig. Die sonskerm is ongeveer so groot soos 'n tennisbaan.

Orbit

Die aarde is 150 miljoen km van die son af en die maan wentel om die aarde op ongeveer 384 500 km afstand. Die Hubble-ruimteteleskoop wentel om die aarde op 'n hoogte van

570 km bo dit. Webb sal nie eintlik om die aarde wentel nie, maar eerder op die Earth-Sun L2 Lagrange-punt, 1,5 miljoen km daarvandaan!

Webb sal 1,5 miljoen kilometer (1 miljoen myl) van die aarde af wentel op die tweede Lagrange-punt of L2. (Let daarop dat hierdie grafika nie volgens skaal is nie.)

Omdat Hubble in 'n baan om die aarde is, kon dit met die ruimtetuig in die ruimte gelanseer word. Webb sal op 'n Ariane 5-vuurpyl gelanseer word en omdat dit nie in 'n baan om die aarde is nie, is dit nie ontwerp om met die ruimtetuig gediens te word nie.

Lagrange-punte.

Op die L2-punt sal die sonskerm van Webb die lig van die son, aarde en maan blokkeer. Dit sal Webb help om koel te bly, wat baie belangrik is vir 'n infrarooi-teleskoop.

Terwyl die aarde om die son wentel, sal Webb daarmee wentel - maar bly vas op dieselfde plek in verhouding tot die aarde en die son, soos in die diagram links getoon. Eintlik wentel satelliete om die L2-punt, soos u in die diagram kan sien - hulle bly nie heeltemal roerloos op 'n vaste plek nie.

Hoe ver sal Webb sien?

Terugkyk na die kosmos Krediet: NASA en en Ann Feild [STScI]

Vanweë die tyd wat dit duur om te reis, hoe verder weg 'n voorwerp is, hoe langer terug in die tyd kyk ons.

Hierdie illustrasie vergelyk verskillende teleskope en hoe ver hulle kan sien. In wese kan Hubble die ekwivalent van & viervoetige sterrestelsels & quot sien, en Webb Telescope kan & quotbaby sterrestelsels & quot sien. Een rede waarom Webb die eerste sterrestelsels kan sien, is omdat dit 'n infrarooi-teleskoop is. Die heelal (en dus die sterrestelsels daarin) brei uit. As ons praat oor die verste voorwerpe, kom Einstein se Algemene Relatiwiteit inderdaad ter sprake. Dit vertel ons dat die uitbreiding van die heelal beteken dat dit die ruimte tussen voorwerpe is wat werklik strek, wat veroorsaak dat voorwerpe (sterrestelsels) van mekaar af wegbeweeg. Verder sal enige lig in daardie ruimte ook rek en die lig se golflengte na langer golflengtes verskuif. Dit kan verre voorwerpe baie dof (of onsigbaar) maak op sigbare golflengtes van lig, want die lig bereik ons ​​as infrarooi lig. Infrarooi teleskope, soos Webb, is ideaal om hierdie vroeë sterrestelsels waar te neem.

Wat van Herschel?

Infrarooi beeld van die Andromeda-sterrestelsel (M31) geneem deur Herschel (oranje) met 'n röntgenfoto van XMM-Newton daaroor (blou).Beeldkrediet: ESA / Herschel / SPIRE / PACS / HELGA ESA / XMM / EPIC / OM

Die Herschel Space Observatory was 'n infrarooi-teleskoop wat deur die Europese Ruimteagentskap gebou is - dit wentel ook om die L2-punt (waar Webb sal wees).

Die primêre verskil tussen Webb en Herschel is golflengtebereik: Webb gaan van 0,6 tot 28,5 mikron Herschel het van 60 tot 500 mikron gegaan. Webb is ook groter, met 'n spieël van ongeveer 6,5 meter teenoor Herschel se 3,5 meter.

Die golflengte is gekies deur verskillende wetenskappe: Herschel het na die uiterstes gesoek, die aktiefste stervormende sterrestelsels, wat die meeste van hul energie in die verre IR uitstraal. Webb sal die eerste sterrestelsels vind wat in die vroeë heelal gevorm is, waarvoor dit uiters sensitief is in die naby-IR.

Regs is 'n infrarooi beeld van die Andromeda-sterrestelsel (M31) wat deur Herschel (oranje) geneem is met 'n röntgenfoto van XMM-Newton daaroor (blou).


James Webb Space Telescope se wetenskaplike instrumente:

  • Naby-infrarooi spektrograaf (NIRSpec) wat 100 voorwerpe gelyktydig kan waarneem
  • Naby-infrarooi kamera (NIRCam)
  • Gekombineerde middel-infrarooi kamera en spektrograaf (MIRI) met 'n kriokoeler om die temperatuur op –266˚C te hou
  • Fyn geleidingstelsel en wye-veldbeeldvormer (FGS / NIRISS) wat 'n modus vir eksoplanet-spektroskopie insluit

Daar is reeds koepelprojekte vir JWST beplan. Een taak sal wees om die atmosfeer van potensieel bewoonbare, rotsagtige eksoplanete in die sewe-planeetstelsel van TRAPPIST-1, 39 ligjare vanaf die aarde, waar te neem.

Hierdie stelsel is ontdek deur die Spitzer-ruimteteleskoop, wat in Januarie 2020 afgetree het.

Soos James Webb, het dit in die infrarooi-reeks gespesialiseer, maar JWST sal 1000 keer kragtiger wees as Hubble.

JWST is vernoem na die NASA-administrateur wat toesig gehou het oor die begin van die Apollo-program, en dit was amper 'n kwarteeu in wording.

Wetenskaplikes hoop dat dit op die skedule sal bly vir die huidige bekendstellingsdatum.


Verwante artikels

Die teleskoop, vernoem na die NASA-administrateur wat die agentskap gelei het deur die ontwikkeling van die Apollo-program, is byna drie keer groter as die gerugte Hubble en sewe keer kragtiger in sy vermoë om flou sterre en sterrestelsels aan die rand van die tyd te onderskei.

Om hulle in die ruimte te kry aan boord van die Ariane 5-vuurpyl wat deur die Europese Ruimteagentskap voorsien word, sal die skild en die teleskoopspieël opgevou wees. Dan moet hulle in die eerste maand 1 miljoen myl in die ruimte oopvou in 'n reeks van ongeveer 180 maneuvers. bekendstelling. Die stappe van die ontplooiing is die afgelope paar jaar oor en oor geoefen.

'N Vroeë repetisie het die sonskerm geskeur, wat die projek nog 'n vertraging veroorsaak het.

Die ingenieurs meen dat hulle dit nou het, maar hulle verwys na die dreigende periode vir die ontvouing van die buitenste ruimte as ses maande van skrik. En daar is nog 'n paar halfduim trane in die Kapton wat gelap moet word, het Smith gesê.

Die Webb-teleskoop se missie is om 'n gebied van kosmiese geskiedenis te verken wat ontoeganklik vir Hubble was. Ongeveer 150 miljoen tot 1 miljard jaar nadat die tyd begin het, is die eerste sterre en sterrestelsels gebore en het hul weg begin brand uit 'n somber mis waterstofgas wat aan die einde van die oerknal geheers het. Presies hoe dit gebeur het, is onbekend.

Die missie vereis dat die Webb ingestel is op 'n ander soort lig as wat ons of die Hubble kan sien. Omdat die uitbreiding van die kosmos daardie vroegste sterre en sterrestelsels so vinnig van ons af wegjaag, word hul lig rooi verskuif na langer golflengtes, net soos die sirene van 'n ambulans na 'n laer register skuif nadat dit vinnig versnel.

Dus is blou lig van 'n babastelsel, wat destyds bars met helder sterre, tot onsigbare infrarooi golflengtes en warmtebestraling gerek - teen die tyd dat dit ons 13 miljard jaar later bereik.

As gevolg hiervan sal die Webb-teleskoop kosmiese poskaarte vervaardig in kleure wat geen oog kan sien nie. Maar om die flou uitstraling van die hitte op te spoor, moet die teleskoop baie koud wees, en dit moet minder as 45 grade Fahrenheit bo die absolute nul wees, sodat die hitte nie die warmte uit die buitenste ruimte kan spoel nie. Daarom is die sonskerm nodig, wat die teleskoop in 'n permanente, ysige skaduwee sal hou.

Dit blyk dat infrarooi-emissies ook ideaal is om eksoplanete te bestudeer, wêrelde wat aan ander sterre behoort. Die benadering is in 1996 aangemoedig in 'n kernverslag, "HST and Beyond, Exploration and the Search for Origins: A Vision for Ultraviolet-Optical-Infrared Space Astronomy", van 'n komitee onder leiding van Alan Dressler van die Carnegie Observatories.

Hulle visie was voorlopig. Destyds was drie eksoplanete bekend. Gedurende die dekades daarna, terwyl die Webb-teleskoop deur 'n pynlike ontwikkeling beweeg het, het navorsing oor eksoplaneet geblom. NASA se Kepler-missie het duisende eksoplanete gevind, wat impliseer dat daar honderde miljoene in die sterrestelsel is wat sterrekundiges en die Webb kan waarneem.

Een van die mees verwagte vroeë resultate van die Webb is van die planete in die Trappist-1-stelsel, net 40 ligjare weg. Dit bevat sewe planete, waarvan drie rotse van die grootte van die aarde is in die sogenaamde bewoonbare sone, waar water kan bestaan. Die Webb-teleskoop sal onder meer die atmosfeer van hierdie planete kan opsnuif deur te sien hoe dit in wisselwerking is met lig van hul onderskeie sterre & # 8212, 'n eerste stap in die rigting van die ondersoek of potensieel bewoonbare planete werklik bewoonbaar of selfs bewoon kan word.

Die ontruiming van sterrekunde

Die soeke na die lewe is hoofsaaklik in 'n nuwe dokumentêre film oor die Webb-teleskoop, "The Hunt for Planet B", wat deur Nathaniel Kahn gemaak is en in Maart op die South by Southwest-fees in première sal wees. Die film dokumenteer, tot Kahn se verbasing, ook 'n sosiologiese rewolusie in sterrekunde & # 8212, naamlik dat baie van die leiers op die gebied van eksoplanete vroue is.

Fakturering gaan na navorsers soos Jill Tarter van die SETI Instituut, 'n baanbreker in die soeke na buiteaardse beskawings, Natalie Batalha van die Universiteit van Kalifornië, Santa Cruz, 'n leier van die Kepler-missie, wat nou beplan om Webb-waarnemings, Margaret Turnbull, 'n kundige bewoonbare planete aan die Universiteit van Wisconsin en 'n voormalige kandidaat vir goewerneur van die staat, met wie Kahn 'n onderhoud gevoer het toe sy haar koring in die agterplaas versorg het, en Amy Lo, 'n ingenieur van Northrop wat aan renmotors werk as sy nie daaraan werk om al die Webb-stukke te laat pas nie. saam.

"Dit maak nie saak wat ek dink nie," het Tarter gesê toe Kahn hom gevra het oor die lewe in die heelal. Die kenners en priesters is verwyder van die vergelyking: "Ons doen nie godsdiens hier nie, ons doen wetenskap."

Kahn is genomineer vir Oscars vir sy films "My Architect", oor sy vader, argitek Louis Kahn, en "Two Hands: The Leon Fleisher Story", oor 'n pianis wat die gebruik van een hand aan 'n neurologiese toestand verloor het. Kahn is 'n jarelange amateur-sterrekundige. Hy was van plan om 'n film te maak oor die bou van die teleskoop, maar een van die vreugdes van filmvervaardiging, het hy in 'n onderhoud gesê, is dat 'jy begin om dit oor een ding te maak, Webb, en dit ontwikkel natuurlik in 'n baie dieper storie. En dit is regtig die opkoms van vroue aan die voorpunt van sterrekunde. '

Sara Seager, 'n planetêre kenner van die Massachusetts Institute of Technology, wie se verhaal help om die verhaal van die film te omskryf, het gesê dat die opkoms heeltemal sinvol was. "Toe eksoplanete 'n splinternuwe veld was, kon die veld per definisie nie deur ou wit mans oorheers word nie," het sy in 'n onderhoud aan The New York Times gesê. “Trouens, ouer wetenskaplikes was huiwerig om in 'n splinternuwe en skynbaar riskante veld te spring, en daar was dus min of geen mense om die gemeenskap se vooroordeel aan te wend nie.”

Seager onthou dat sy geskok was toe sy kosmologiekonferensies begin bywoon het dat byna al die sprekers mans met wit of grys hare was. 'In die kosmologie was daar eenvoudig geen nisse vir nuwe soorte mense nie,' het sy gesê. "In die subkonferensie van die eksoplanete was niemand ouer as 40 nie en die meeste was jonger as 30 jaar."

Batalha het gesê dat die eksoplanetveld oorspronklik gelei is deur mans soos Michel Mayor en Didier Queloz van die Geneva Observatory, wat in 2019 die Nobelprys gedeel het vir die ontdekking van die eerste exoplanet, en William Borucki van die NASA se Ames Research Center, wat die Kepler verwek en gelei het. missie. Maar vroue het gefloreer en gevorder.

"As u met die ouer vroue in die eksoplanetwetenskap praat, sal u sien dat al ons verhale anders is," het Batalha gesê. 'Ons het om verskillende redes oorleef. En ons het om verskillende redes gebly. En noudat ons hier is, kan ander jong vroue hulle miskien makliker voorstel dat hulle dieselfde weg volg. '

Stuur aan na die verlede

Tot dusver het 4,332 sterrekundiges uit 44 lande, 45 Amerikaanse state, die Distrik Columbia en die Maagde-eilande voorstelle ingedien vir die eerste ronde Webb-waarnemings, volgens syfers wat Christine Chen van die Space Telescope Science Institute tydens die Webb-skou en -vertel. Ongeveer 31,5% van die navorsers is vroulik, wat in onlangse statistieke volg dat een derde van die doktorsgrade in sterrekunde aan vroue gaan.

"Ons het natuurlik 'n verskeidenheid ingebou," het Smith, die projekbestuurder, tydens die onlangse Zoom-uitsending oor die Webb-program gesê.

Hy het bygevoeg: 'As wetenskaplikes weet ons ook dat die heelal homself selde openbaar deur data wat aan ons modelle of teorieë voldoen, dat dit eerder die gegewe is wat buite ons verwagtinge lê wat ons nader aan 'n universele waarheid wys. Net soos ons weet, moet ons probeer om ons gegewens wat anders is as ons vooropgestelde idees te verstaan, om die kosmos beter te verstaan, moet ons verskillende standpunte soek wanneer ons swanger raak en missies bou. '

Die bekendstelling van Webb in die herfs sal vanjaar een van die groot gebeure in die ruimtewetenskap wees, tesame met die volgende robot-inval in Mars, wat hierdie winter plaasvind wanneer die nuutste vloot robotte daar land.

Dit is nie mal om te dink dat as ons in hierdie pas voortduur, ons in die volgende halwe eeu kan leer dat die lewe in een of ander vorm in die nabygeleë kosmos bestaan ​​nie, of ons nou skuil onder die ys van 'n reuse-planeetmaan, onder 'n rots op Mars of swelende in een of ander buitenaardse moeras. Enige wenk is 'n reuse-stap in die rigting van die begrip van die waarom en waarom ons eie oorsprong het.

Soos Dressler en sy medeskrywers in hul verslag van 1996 skryf: ''n Opvallende triomf van die 20ste-eeuse sterrekunde is die bewys dat hierdie opvatting waar is: dat ons oorsprong, en miskien ons lot, tussen die sterre lê.' Met verwysing na die gewildheid van wetenskapfiksie in films, televisie en boeke, het hulle geskryf dat 'toenemend groot temas van die menslike bestaan ​​in die ruimte geprojekteer word'.

'Ons fisiese reise na die kosmos is miskien geslagte in die toekoms', het hulle afgesluit, 'maar ons gedagtes leef al in die ruimtetydperk.'


Algemene vrae oor Webb

Wat is die James Webb-ruimteteleskoop?

Die James Webb-ruimteteleskoop, ook Webb of JWST genoem, is 'n groot, ruimtelike gebaseerde sterrewag, geskik vir infrarooi golflengtes, wat die ontdekkings van die Hubble-ruimteteleskoop sal aanvul en uitbrei. Dit het langer golflengte-dekking en aansienlik verbeterde sensitiwiteit. Die langer golflengtes stel Webb in staat om verder terug te kyk in die tyd om die eerste sterrestelsels te vind wat in die vroeë Heelal gevorm het, en om na stofwolke te kyk waar sterre en planetêre stelsels tans vorm.

Wat is die Webb genoem voordat dit na James Webb vernoem is?

Die James Webb-ruimteteleskoop is oorspronklik die "Next Generation Space Telescope", oftewel NGST, genoem. Dit word 'Next Generation' genoem, omdat Webb die wetenskaplike verkenning wat deur die Hubble-ruimteteleskoop begin is, sal voortbou en voortgaan. Ontdekkings deur Hubble en ander teleskope het 'n rewolusie in die sterrekunde veroorsaak en nuwe vrae laat ontstaan ​​wat 'n nuwe, ander en kragtiger teleskoop benodig. Webb is ook 'n "Next Generation" -teleskoop in ingenieurswese, wat nuwe tegnologieë bekendstel soos die liggewig, ontplooibare primêre spieël wat die weg sal baan vir toekomstige missies. Op 10 September 2002 is die Next Generation Space Telescope benoem ter ere van James E. Webb, die tweede administrateur van NASA.

Wie was James E. Webb?

Hierdie ruimtelike sterrewag is vernoem na James E. Webb (1906-1992), die tweede administrateur van NASA. Webb is veral bekend vir die toonaangewende Apollo, 'n reeks maanverkenningsprogramme wat die eerste mense op die Maan laat beland het. Hy het egter ook 'n kragtige ruimtewetenskaplike program begin wat verantwoordelik was vir meer as 75 lanserings gedurende sy ampstermyn, waaronder Amerika se eerste interplanetêre ontdekkingsreisigers. Besoek hierdie bladsy op ons webwerf vir meer inligting. James E. Webb se amptelike NASA-biografie kan hier gevind word.

Hoe sal Webb beter wees as die Hubble-ruimteteleskoop?

Webb is ontwerp om dieper die ruimte in te kyk om die vroegste sterre en sterrestelsels wat in die Heelal gevorm het, te sien en om diep in die nabygeleë stofwolke te kyk om die vorming van sterre en planete te bestudeer. Om dit te kan doen, sal Webb 'n baie groter primêre spieël hê as Hubble (2,7 keer groter in deursnee, of ongeveer 6 keer groter in oppervlakte), wat dit meer ligversamelingskrag gee. Dit het ook infrarooi instrumente met 'n langer golflengte dekking en 'n baie beter sensitiwiteit as Hubble. Uiteindelik sal Webb baie verder van die aarde af werk, en die buitengewone koue bedryfstemperatuur, stabiele aanwysings en hoër waarnemingsdoeltreffendheid behou as met die Hubble wat om die aarde wentel. Hier is 'n funksie wat Webb met Hubble kontrasteer.

Wanneer word Webb bekendgestel?

Webb word beplan om in 2021 bekend te stel.

Wat is die Webb Launch Windows?

Die Webb-lanseringsvensters verwys na die tydperk elke dag waarin Webb gelanseer kan word om sy beoogde L2-baan te bereik. In die ruimte sal die Webb-sterrewag nie presies op die L2-punt woon nie, maar stadig twee keer per jaar daaromheen draai in 'n lus wat selfs groter is as die maan se baan om die aarde. Die meetkunde van hierdie rotasie wissel afhangende van die lanseringstyd van die dag en die seisoen van die jaar (as gevolg van die kanteling van die Aarde-as). Die belangrikste beperkings op die bekendstellingsvensters sluit in:

  • Om te verseker dat die hoek tussen die son en die Webb-sterrewag tydens sy vlug na L2 nie oorverhitting van sensitiewe gedeeltes van die sterrewag veroorsaak nie
  • Vermy die nabye benadering van die maan tydens die vlug na L2, om die komplikasies van die regstelling vir die swaartekrag van die maan te vermy
  • Vermy die verduistering van die aarde en die maan van die son vir die vlug na L2, en vir die hele 10-jarige missie, sodat Webb se sonkrag altyd elektrisiteit produseer om alle stelsels aan te hou
  • Om L2-wentelbane met te groot rotasies of afstande van die son af te vermy (wat 'n buitensporige hoek tussen die son, aarde, maan en webb sou maak), sodat die teleskoop nooit verlig word deur aardgloed of maanlig nie, en sodat kommunikasie met die aarde is altyd onder 'n effektiewe hoek

Hierdie beperkings beteken dat daar ongeveer 210 dae per jaar versprei word deur die jaar wanneer Webb lanseervensters het. Die duur van die vensters wissel, en dit duur tot 90 minute, en dit kom gewoonlik voor tussen 1145 en 1400 Gecoördineerde Universele Tyd (UTC), wat mid- tot laatoggend plaaslike tyd op die bekendstellingswerf is.

Hoe sal Webb bekendgestel word?

Webb sal op 'n Ariane 5 ECA-vuurpyl gelanseer word. Die lanseervoertuig is deel van die Europese bydrae tot die missie. Bykomende inligting kan hier verkry word.

Waarom is die Ariane 5 gekies om Webb bekend te stel? Waarom nie na Space X verander nie?

Ons het Ariane in die vroeë 2000's gekies vir 'n kombinasie van betroubaarheid (dit was die enigste lanseervoertuig wat voldoen het aan die vereistes van NASA om 'n missie soos Webb te loods) en vir die waarde wat dit bied deur ons internasionale vennootskap.

Met "waarde" bedoel ons dat die Europese Ruimteagentskap ons 'n lanseervoertuig en gepaardgaande dienste op 'n geen-beurs-basis bied. In ruil daarvoor waarborg NASA Europese wetenskaplikes 'n fraksie van die waarnemingstyd op Webb (ongeveer 15%). Aangesien argitektoniese realiteite van Webb en internasionale tegnologiese beperkings (plus industriële vermoëns en strategiese tegnologiese belange) beteken het dat ons nie 'n ruimtetuigbus of 'n sonskerm of teleskooponderdele uit Europa kon hê nie, het ons eerder die lanseervoertuig, lanseringsdienste en wetenskapinstrumente gevra.

Nog 'n rede om nie halfpad deur 'n projek te verander nie, is omdat elke voertuig sy eie omgewingseienskappe het. Vuurpyle is almal in 'n mate soortgelyk, maar hulle verskil wel in hul belangrikste vibro-akoestiese modusse. Om iets te ontwerp om enige / alle omgewingspesifikasies te omvat, is redelik moeilik, dit verhoog koste en massa en verminder die vermoë. As u u bekendstellingvoertuig vroeg ken, kan u daarvoor ontwerp. Bekendstellingsprogramme (opstygprofiele) is nie net spesifiek vir die voertuig nie, maar is selfs kwasi-spesifiek vir die dag van die jaar en die tyd van die dag. Dit beteken dat u nie net u lanseerder moet ken nie, maar ook u bekendstellingsplek.

Daar is ooreengekom met Ariane om die gebruik van die Ariane 5 vir ons bekendstelling in 2021 te verseker.

Waarom moet ons enigsins ruimte toe gaan? Kan ons nie hierdie data met groot teleskope op die grond kry met behulp van aanpasbare optika nie?

Die aarde se atmosfeer is byna ondeursigtig en gloei helder op die meeste infrarooi golflengtes wat Webb sal waarneem, dus is 'n koue teleskoop in die ruimte nodig. Vir die golflengtes wat na die grond oorgedra word, vervaag die aarde se atmosfeer die beelde en laat die sterre flikker. Tans kan aanpasbare optiese stelsels slegs vir klein sigweë naby helder sterre wat as verwysingsbakens funksioneer, regstel om dit te vervaag, wat slegs toegang tot 'n klein fraksie van die lug bied. Kunsmatige ligbakens wat met sterk lasers geskep word, bied miskien beter toegang tot die lug, maar die tegnologie om 'n wye gesigsveld te bied, is nog ver in die toekoms. Om die vroegste sterrestelsels te vind, benodig baie lae voorgrondligvlakke, ultra-skerp beelde oor groot gebiede en studies op baie infrarooi golflengtes, 'n kombinasie van waarnemingstoestande wat slegs in die ruimte beskikbaar is.

Hoe lank sal die Webb-sending duur?

Webb is ontwerp om 'n missieleeftyd van nie minder nie as 5-1 / 2 jaar na die bekendstelling te hê, met die doel om 'n leeftyd van langer as tien jaar te hê. Die lewensduur word uiteindelik beperk deur die hoeveelheid brandstof wat gebruik word vir die instandhouding van die baan, en deur die behoorlike funksionering in 'n baan van die ruimtetuig en instrumente. Webb sal brandstof vir 'n 10-jarige leeftyd vervoer (met 'n marge). Die projek sal 'n missieversekeringstoets van die vlugstelsel uitvoer om vyf jaar wetenskaplike bedrywighede te waarborg wat begin aan die einde van die inbedryfstellingsperiode 6 maande na die bekendstelling.

Waarom is Webb nie bruikbaar soos Hubble nie?

Hubble is in 'n lae aarde-baan, ongeveer 600 km van die aarde af geleë, en is dus maklik toeganklik vir diens.Webb sal op die tweede Sun-Earth Lagrange-punt bedryf word, ongeveer 1,5 miljoen km van die aarde af geleë en dus buite die bereik van enige bemanningvoertuig wat tans vir die volgende dekade beplan word. In die vroeë dae van die Webb-projek is studies gedoen om die voordele, praktiese en koste van die diens van Webb te evalueer, hetsy deur menslike ruimtelike vlug, deur robotmissies, of deur een of ander kombinasie, soos die herwinning na 'n lae aarde-baan. Daardie studies het tot die gevolgtrekking gekom dat die potensiële voordele van diens nie die toename in kompleksiteit, massa en koste van die sending vergoed wat nodig sou wees om Webb diensbaar te maak of om die diensmissie self uit te voer nie.

Waarom nie Webb in 'n baan bymekaarmaak nie?

Verskeie scenario's is bestudeer, en die montering in 'n wentelbaan is as onhaalbaar bepaal.

Ons het die moontlikheid van 'n binne-baan-samestelling vir Webb ondersoek. Die Internasionale Ruimtestasie het nie die vermoë om presiese optiese strukture saam te stel nie. Daarbenewens kan ruimte-rommel wat rondom die ruimtestasie woon, Webb se optika beskadig of besoedel het. Webb se ontplooiing vind ver bokant lae Aarde-baan en die puin wat daar voorkom.

Laastens, as die ruimtestasie as 'n stoppunt vir die sterrewag gebruik sou word, sou ons 'n tweede vuurpyl nodig gehad het om dit na sy eindbestemming by L2 te stuur. Die sterrewag moet met baie meer massa ontwerp word om hierdie 'tweede lansering' te weerstaan, wat minder massa vir die spieëls en wetenskaplike instrumente oorlaat.

Hoe verskil toetsing vir Hubble en Webb se spieëls? Wat het Hubble ons geleer?

Eerstens het ons op Webb heeltemal aparte stelle meetinstrumente en tegnieke gebruik om te verifieer as wat ons gebruik het om die vervaardiging te lei. Dit vermy een fout uit die Hubble-ervaring, waar dieselfde instrument wat vir die vervaardiging gebruik is, later vir verifikasie gebruik is.

In tegniese terme, spesifiek op Hubble, het Perkin-Elmer dieselfde weerkaatsende nul-korrektor gebruik om die finale spieël en polering van primêre spieëls te lei wat hulle later gebruik het om sy figuur te bevestig. Die weerkaatsende nul-korrektor is verkeerd ingestel en is ook nie onafhanklik vir die korrekte opstelling nagegaan nie, en die spieël het dus verkeerd gestaan. Desondanks het Perkin-Elmer 'n aparte instrument - 'n brekingsnul-corrector - gebruik om die brandpuntsafstand van die primêre spieël te kontroleer en sou dit as 'n onafhanklike kontrole van die spieëlfiguur kon dien. In werklikheid het die brekende nul-korrektor te kenne gegee dat iets verkeerd was met die figuur van die spieël, maar dit is weggerasionaliseer ten gunste van die reflektiewe nul-korrektor-data, omdat die reflektiewe meer presies was en volledige (alhoewel vals) figuurinligting verskaf het, en die doel van die brandpuntlengte kontrole was 'n fokuspunt tjek en nie 'n syfer kontrole nie.

Op Webb is alle spieëlfigure op spieëlvlak individueel geverifieer en is die figure weer nagegaan nadat die teleskoop saamgestel is.

Tweedens, op Webb het ons 'n end-to-end optiese toets op die hele teleskoop uitgevoer, wat nie op Hubble gedoen is nie. 'N End-to-end-ondersoek van die saamgestelde Hubble-teleskoop moes die tekortkoming in sy primêre spieël laat blyk het.

In meer tegniese opsigte het die end-to-end-toets op Webb se teleskoop die lig deur die hele saamgestelde teleskoop gelei deur gebruik te maak van toetspuntbronne van lig uit presisie-geplaasde optiese vesels en met behulp van weerkaatsende spieëls (drie outo-kollimerende plat toetsspieëls). Hierdie herontwerpte belyning van al die teleskoopoptika wat saamgevoeg is en het getoon dat die individuele primêre spieëlsegmente op mekaar gerig kan wees en die figure van die spieëls weer nagegaan.

Samevattend het ons veelvuldige onafhanklike toetse en kruiskontroles gebruik met vooraf gedefinieerde sukseskriteria wat end-to-end-toetse ingesluit het, asook omvattende en noukeurige eksterne onafhanklike kundige oorsig as 'n verdere ondersoek.

Lee Feinberg en Paul Geithner skryf 'n referaat (aangebied in 2008) oor lesse wat hy van Hubble geleer het. (Opmerking: u het 'n SPIE-rekening nodig om dit af te laai.)
Lesse wat by Hubble geleer is.

Gyroskope word gebruik in kombinasie met sterretrapers (STA's) om die oriëntasie van die sterrewag te skat. In die Webb-houdingskontrole-ontwerp word hierdie skatting gebruik om die sterrewag van teiken na teiken dood te maak en om op 'n teiken te wys voor fyn gids en wetenskaplike bewerkings. Normaalweg is ten minste drie gyroskope wat in drie verskillende rigtings georiënteer is, nodig om die oriëntasie van die sterrewag te bepaal (hoewel innoverende operasionele prosedures Hubble kon regkry met net twee werkende gyros plus ander sensors voor sy laaste diensmissie). Net soos Hubble en baie ander ruimtetuie, begin Webb die lewe met 'n oorbodige stel werkende gyros, dus kan meervoudige gyro-mislukkings geakkommodeer word sonder dat wetenskaplike vermoëns verlore gaan, maar anders as Hubble gebruik Webb 'n heel ander soort gyroscoop.

Hubble gebruik tradisionele meganiese gyroskope, wat die traagheid van 'n klein draaiende vliegwiel meet om hoekbeweging aan te spoor. Meganiese vliegwiele benodig bewegende dele in 'n vloeibare medium en is dus onderhewig aan verloop van tyd. Webb gebruik & quotHemisferiese resonator-gyros & quot of HRG's. Soms word & quotwine-glasgiroskope, & quot, HRG's gemeet, meet die buigende vibrasie van 'n bakvormige kristal om hoekbeweging aan te voel. HRG's werk in 'n vakuum en het geen roterende of vryf dele nie, dus ly dit feitlik nie. Webb huisves twee HRG's, elk bevat intern twee verwerkers en kragtoevoerborde (2 vir 1 oortolligheid) wat gekruis is tot 4 gyros (4 vir 3 oortolligheid). In die huidige argitektuur is die een HRG aktief om opdragte te ontvang en telemetrie te lewer, terwyl die ander HRG in die rugsteunmodus is.

Webb se HRG's en die Fine Guidance Sensor (FGS) -instrument werk met die finale optiek in die teleskoop, genaamd die fyn stuurspieël (FSM), om die ligstraal wat van die teleskoop af kom en in die wetenskapinstrumente te stabiliseer, te stabiliseer. Die FSM kan baie vinnig 'n minuut hoeveelheid kantel en kantel om te kompenseer vir klein bewegings of & quotjitter & quot in die ligstraal, en vermy dus die behoefte om die hele sterrewag uiters presies op 'n teiken te wys. Die HRG help in samewerking met die STA's en die reaksiewiele om die rol rondom die optiese as te stabiliseer.

Om verskillende voorwerpe in die ruimte te draai en te wys, gebruik Webb ses reaksiewiele om die sterrewag te draai. Die reaksiewiele is basies vliegwiele wat hoekmoment opslaan. Die effek van hoekmomentum is bekend in fietsry. Dit is baie makliker om op die fiets te bly as dit beweeg as wanneer dit stilstaan, en die fiets sal geneig wees om reguit te gaan in 'geen hande'-modus danksy die draai-momentum van die draaiende wiele. Deur een of meer van die Webb se reaksiewiele te vertraag of te versnel, verander dit die totale hoekmomentum van die hele sterrewag en gevolglik draai die sterrewag om die hoekmomentum te behou. Hubble gebruik ook reaksiewiele om na verskillende voorwerpe te wys.

Die reaksiewiele werk in kombinasie met drie-ster-spoorsnyers en ses gyroskope wat terugvoer gee oor waarheen die sterrewag wys en hoe vinnig dit draai. Hierdeur kan grofwysing voldoende wees om die sonkrag op die son gerig te hou en die hoëwinsantenne na die aarde te wys. Om beelde en spektra van astronomiese teikens (dws sterrestelsel, ster, planeet, ens.) Te neem, is fyner aanwysings nodig. Bykomende inligting vir fyner aanwysings van die Fine Guidance Sensor in Webb se geïntegreerde wetenskapsinstrumentmodule (ISIM) word gebruik om die telescoop se fyn stuurspieël (FSM) te skuif om die ligstraal wat van die teleskoop af kom en na die wetenskapinstrumente toe te laat vaar. Webb se reaksiewiele, sterretrekkers, gyroskope, fyn leidingsensor en fyn stuurspieël werk saam in die observatorium se houdingsbeheerstelsel (ACS) om presies na teikens te wys en te staar sodat die wetenskaplike instrumente dit kan sien en duidelik kan sien. Die stelsel werk op dieselfde manier as wat u liggaam verskillende metodes van verskillende presisie gebruik - u binneste ore en oë en senuweestelsel en spiere - om 'n bofbal in die buiteveld te vang.

Hoe groot gaan Webb wees?

Die belangrikste grootte van 'n teleskoop is die deursnee van die primêre spieël, wat ongeveer 6,5 meter (21,3 voet) vir Webb is. Dit is ongeveer 2,75 keer groter in deursnee as Hubble, of ongeveer 6 keer groter in oppervlakte. Die Webb het 'n massa van ongeveer 6.500 kg, met 'n gewig van 14.300 pond op die aarde (in 'n wentelbaan, alles is gewigloos), 'n bietjie meer as die helfte van die massa van Hubble. Die grootste struktuur van Webb is die sonskerm wat die ontplooide primêre spieël en die toring wat die sekondêre spieël bevat, moet beskerm. Die sonskerm is ongeveer so groot soos 'n tennisbaan.

Waarom het die sonskerm vyf lae eerder as een dik?

Elke opeenvolgende laag van die sonskerm is koeler as die onderstaande laag. Die hitte straal tussen die lae uit, en die vakuum tussen die lae is 'n baie goeie isolator. Een groot dik sonskerm sal die hitte gelei van onder na bo meer as vyf lae wat deur vakuum geskei word.

Hoe sal Webb met wetenskaplikes op aarde kommunikeer?

Die Webb sal wetenskaplike en ingenieursgegewens na die aarde stuur met behulp van 'n hoëfrekwensie radiosender. Groot radio-antennas wat deel uitmaak van die NASA Deep Space Network, sal die seine ontvang en aanstuur na die Webb Science and Operation Center by die Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, VSA.


Wetenskaplikes kyk na die eerste sterrestelsels met die James Webb-teleskoop

ORLANDO, Fla., 18 Mei (UPI) - Die mees kragtige teleskoop wat nog ooit gebou is, die James Webb-ruimteteleskoop, is meer as 'n jaar vol bespreek om na ander planete en die oorsprong van die heelal te kyk. .

Ongeveer 400 studies wat geheime oor die oudste sterrestelsels, bewoonbare planete en selfs die aanbreek van die heelal kan openbaar, word beplan, het wetenskaplikes gesê.

"Dit is 'n heel ander dier," het Nestor Espinoza, 'n sterrekundige wat aan James Webb-projekte sal werk om planete buite ons stelsel te ondersoek, gesê. "Ons gaan dinge sien wat ons nie verwag het nie, en dit is wat my regtig opgewonde maak."

Die Webb-teleskoop, vernoem na NASA se tweede administrateur, James E. Webb, is jare agter die skedule en miljarde dollars bo die begroting, met die koste van $ 10 miljard.

NASA beoog om dit uiteindelik op 31 Oktober aan boord van 'n Europese Ariane 5-vuurpyl te loods wat deur die Arianespace in Frankryk vanuit die Guyana-ruimtesentrum in Europa in Frans-Guyana, 'n streek in Frankryk in Suid-Amerika, gemaak is. Dit is die bydrae van die Europese Ruimteagentskap tot die internasionale projek, waarby die Kanadese Ruimteagentskap ook betrokke was.

Die Webb-sterrewag sal baie groter wees as sy voorganger, die Hubble-ruimteteleskoop, wat in 1990 gelanseer is. Webb se hoofspieël, of 'n ligversamelende oppervlak, is 21 voet breed, vergeleke met Hubble se 7,8 voet.

Webb se sonskerm, wat sy infrarooi instrumente koud in die ruimte sal hou, is ongeveer so groot soos 'n tennisbaan. Die teleskoop wentel om die son, amper 1 miljoen kilometer van die aarde af.

Webb sal volgens NASA miljarde ligjare in die geskiedenis van die heelal bekyk. Sy kragtiger infrarooi instrumente is ontwerp om duideliker en 'n paar honderd miljoen ligjare verder as Hubble te sien.

Hubble se verste waarneming was die sterrestelsel GN-z11, ongeveer 32 miljard ligjaar weg, maar die beeld was flou.

Die nuwe teleskoop sal die wetenskap wat deur Hubble uitgevoer word, vergroot en nie noodwendig vervang nie, het Espinoza gesê. Hy is deel van die James Webb-span by die organisasie wat wetenskap bestuur met sulke ruimte-instrumente, 'n konsortium van wetenskaplikes wat in Baltimore gebaseer is en wat NASA adviseer.

Espinoza sal dien as die hoofwetenskaplike vir projekte waarin die Webb-teleskoop twee planete in verre planetêre stelsels sal ondersoek. Een daarvan, K2-141b, is ongeveer 50 persent groter as die aarde, terwyl die ander, WASP-63b, 'n gasreus soortgelyk aan Jupiter is.

"Hubble kan nie die waarnemings uitvoer wat ons nodig het om te leer oor die atmosfeer van hierdie planete of ander besonderhede nie, aangesien dit ontwerp is voordat die eerste planete buite ons sonnestelsel opgespoor is," het Espinoza gesê.

Baie van die voorgestelde take vir die Webb-teleskoop is in die negentigerjare beplan en goedgekeur omdat die sterrewag aanvanklik ontwikkel is, het Klaus Pontoppidan, 'n sterrekundige en Webb-projekwetenskaplike by die instituut, gesê.

"Ons het pas die finale projekte bygevoeg wat gedurende die eerste jaar of 13 maande ingesluit sal word," het Pontoppidan gesê.

Kyk na die reis van # NASAWebb & # 39 s spieëls, van individuele segmente wat getoets en geïnspekteer word by @NASA_Marshall tot uitsigte oor die volledig saamgestelde spieël by @NASAGoddard & amp @northropgrumman.

Die spieëls het pas hul laaste toets op aarde beleef: https://t.co/jL3Wd6MKbt pic.twitter.com/hzwKyuvb53&mdash NASA Webb Telescope (@NASAWebb) 12 Mei 2021

Die instituut, wat elke jaar voorstelle vir Hubble aanvra, sal dit ook vir Webb doen, en elk van die ruimteteleskope lok jaarliks ​​meer as 1000 sulke idees, het hy gesê.

Dit sal ongeveer drie maande neem om die Webb-teleskoop in werking te stel, sy massiewe spieël uit te brei en waarnemings te begin. Daarna het wetenskaplikes wat by instellings regoor die wêreld gevestig is, meer as 10 000 uur waarnemings daarmee beplan.

Dit neem gemiddeld 25 uur om 'n enkele planeet waar te neem, maar langer waarnemings - soos om die oudste en verste sterrestelsels op te spoor - sal ongeveer 200 tot 300 uur benodig, het Pontoppidan gesê.

"Die eerste sterrestelsels in die heelal, dit is regtig flou voorwerpe, dus jy moet hulle lank aanstaar," het hy gesê.

Nog 'n groot astronomievraag vir die teleskoop is om vas te stel wat eerste gekom het - sterrestelsels of die swart gate in die hart van die meeste groot sterrestelsels, het Rogier Windhorst, 'n sterrekundige en fisikaprofessor aan die Arizona State University, gesê.

Terwyl hy op die bekendstelling van Webb gewag het, het Windhorst en sy kollegas simulasies uitgevoer om te sien wat die teleskoop kan bereik, maar sulke simulasies kan sulke ontdekkings nie heeltemal voorsien nie, het hy gesê.

"Dit gaan wees soos Galileo wat eers met 'n teleskoop na die lug gekyk het, jy sal die mane rondom Jupiter in die ringe van Saturnus ontdek," het Windhorst gesê. "Ons oë gaan weer oopgestel word vir die heelal. Ons gaan dus nuwe en onverwagte dinge sien waarvan ons nog nooit gedroom het nie."

Duisende mense het gewerk aan die bou van die Webb-teleskoop by die NASA-kontrakteur Northrop Grumman in Redondo Beach, Kalifornië, het Bill Ochs, projekbestuurder van die ruimteagentskap, gesê.

Die getal begin kwyn, het hy gesê, aangesien NASA verlede week die finale toets van die spieëlvou-toestelle voltooi het. Die ruimtetuig moet vou vir die lansering omdat dit te groot is om in die neuskeël van enige bestaande vuurpyl te pas.

"Die astronomiegemeenskap in die algemeen het die doelwitte vir James Webb deur die jare ontwikkel, veral die doel om die formasies van die eerste sterrestelsels en planete te verstaan," het Ochs gesê.

"Kyk na ander Aarde-agtige planete is iets wat later ontstaan ​​het tydens die ontwikkeling daarvan, en ek dink dat die wetenskap opwindend sal wees - veral as ons 'n atmosfeer vind wat die lewe kan ondersteun."


Spieël van die James Webb-ruimteteleskoop vir die laaste tyd op aarde ontbloot

Die James Webb-ruimteteleskoop verteenwoordig 'n kwantumsprong in die ruimteteleskooptegnologie. En nou is die spieël van die James Webb-ruimteteleskoop (JWST), verdeel in 18 seshoekige segmente, saamgevoeg vir die lansering, sodat dit aan boord van die booster-vuurpyl kan pas en dit na die ruimte kan lig.

Terwyl ingenieurs hierdie instrument voorberei vir sy historiese missie, het hulle die 6,5 meter (21 voet) hoofspieël vir die laaste keer op aarde oopgevou. Ondersteuningsdrade het die swaartekrag van die ruimte nageboots en die magtige spieël van die James Webb-ruimteteleskoop vasgehou tydens die toets.

'Die hoofspieël is 'n tegnologiese wonder. Die liggewig spieëls, bedekkings, aandrywers en meganismes, elektronika en termiese dekens as dit volledig ingespan word, vorm 'n enkele presiese spieël wat werklik merkwaardig is, 'sê Lee Feinberg, optiese teleskoop-elementbestuurder vir Webb by NASA se Goddard Space Flight Center.

Kom op 18 Mei saam met Astronomy News met The Cosmic Companion, wanneer ons met Scott Lambros, NASA se instrumentstelselbestuurder vir die James Webb-ruimteteleskoop, sal gesels.

Spieël, Spieël, op die Teleskoop ...

Tydens hierdie lewensbelangrike toets het rekenaars aan boord van Webb opdragte ontvang van sy toetsbeheerkamer in Redondo Beach, Kalifornië. Hierdie opdragte, dieselfde as dié wat in die ruimte gebruik gaan word, het die spieël van die ruimteteleskoop laat draai en oopsluit.

'As Webb in die ruimte is, sal die opdragte van STScI na een van die drie Deep Space Network-plekke vloei: Goldstone, Kalifornië, Madrid, Spanje of Canberra, Australië. Seine sal dan na die sterrewag in die wentelbaan byna een miljoen kilometer daarvandaan gestuur word. Daarbenewens sal NASA se satellietnetwerk vir opsporing en data-oordrag - die ruimte-netwerk in Nieu-Mexiko, die Malindi-stasie van die Europese ruimteagentskap in Kenia en die Europese ruimte-operasiesentrum in Duitsland - help om 'n konstante kommunikasie met Webb oop te hou, ”beskryf NASA-amptenare. .

Die goue segmente, kompleet met al die isolasie en afskerming wat hulle in die ruimte sal dra, is suksesvol oopgemaak tot sy volle grootte. Na afloop van die toets is die spieël van die James Webb-ruimteteleskoop aanmekaar gevou en gesluit, gereed om te begin.

Vou oortjie A in gleuf B ...

Een van die belangrikste aspekte van 'n teleskoop is die deursnee daarvan - wat bepaal hoeveel lig dit tegelykertyd kan versamel. Met 'n primêre spieël wat meer as drie keer so breed is as dié binne Hubble, sal Webb ongeveer nege keer soveel lig kan versamel as die 30-jarige sterrewag.

Hierdie groot spieël maak die lansering van so 'n teleskoop egter uiters uitdagend. Die oplossing wat vir hierdie probleem gevind word, is om die spieël op te vou, soos origami, sodat Webb (skaars) binne die vyf meter (16,5 voet) raketvervoer van die Ariane-5-vuurpyl kan pas wat dit na die ruimte sal lig.

'Ons moet mense nie oortuig dat ons die son en die maan eenvoudig kan optower nie; ons kan hoogstens 'n teleskoop aflewer.' - Jean-Claude Juncker

Om die spieël oop te maak, is 132 onafhanklike aandrywers en motors nodig. Sodra die teleskoop gereed is om gereed te wees, sal addisionele aandrywers aan die agterkant van die spieël die segmente wat die spieël van die James Webb-ruimteteleskoop uitmaak, fyn instel, sodat dit waargeneem kan word.




Die opheffing van JWST, wat tans vir Halloween beplan word, kan teruggedruk word indien hindernisse sou voorkom.

Anders as die Hubble-ruimteteleskoop wat in 'n lae baan om die aarde sit, sal die James Webb-ruimteteleskoop sy waarnemings een miljoen myl van die aarde af doen.Dit plaas Webb ver buite bereik van diensmissies. Daarom moet NASA sorg dat hierdie revolusionêre ruimteteleskoop reg werk voordat dit begin word.




Toetse wat nog vir Webb aan die gang is, sluit in die verlenging en intrek van Webb se ontplooibare toring - 'n pypagtige struktuur van grafiet-epoksie-samestelling wat die spieël van die warmer sonlig-kant van die tuig sal isoleer. Twee verkoeler-samestellings, wat die teleskoop help afkoel, is ook vir soortgelyke toetse beskikbaar.

Sodra die James Webb-ruimteteleskoop suksesvol in die huis geplaas is, sal hy vrae beantwoord oor ons sonnestelsel, eksoplanete rondom ander sterre en diep in die vroeë heelal kyk.

James Maynard

James Maynard is die stigter en uitgewer van The Cosmic Companion. Hy is 'n gebore New England-woestynrot in Tucson, waar hy saam met sy pragtige vrou, Nicole, en Max the Cat woon.

Sien die vyfde dimensie deur donker saak

Hoe mikrogravitasie die menslike liggaam verander

535 Vinnige radiobarstings gesien deur CHIME Telescope

Komende gaste

29 Junie (s4 / e26): Alyssa Mills, gegradueerde intern by JPL, praat oor die grootste maan in die sonnestelsel, Ganymedes.

6 Julie (s5 / e1): SEISOEN VYF VORIGE! New York Times topverkoper skrywer Earl Swift, skrywer van Oor die Airless Wilds, die eerste belangrike geskiedenis van NASA se maan-buggy.

13 Julie (s5 / e2):

Stella Kafka, uitvoerende hoof van The American Association of Variable Star Observers, praat oor Betelgeuse.

20 Julie (s5 / e3):

Geoff Notkin, gasheer van Meteoriet Mans op die Science Channel en president van die National Space Society, praat meteoriete.

27 Julie (s5 / e4):

CHIME-lid Kaitlyn Shin, student in die MIT-graad, verduidelik vinnige radio-sarsies (FRB's)

3 Augustus (s5 / e5):

Onderrig in wetenskap aan kinders met Stephanie Ryan, skrywer van & # 8220Let & # 8217s Learn Chemistry. & # 8221

Teken in op ons nuusbrief!

Ja! Teken my in vir die Cosmic Companion nuusbrief!

Waardering

& # 8220Nemand hou van sterrekunde daar buite nie, en jy is in die middel daarvan, so hou so aan. & # 8221 & # 8211 Neil deGrasse Tyson

& # 8220Die skou is 'n uitstekende manier om tred te hou met nuwe ontdekkings in die ruimtewetenskap. 'N Mens kan direk van wetenskaplikes hoor in 'n maklik verstaanbare taal. & # 8221- Dr. Dimitra Atri, NYU Abu Dhabi

& # 8220Jou webwerf is wonderlik, en ek dink jou video's is wonderlik. & # 8221 & # 8211 Dr. Jack Hughes, Rutgers Universiteit


Ja, die James Webb-ruimteteleskoop moet regtig in 2021 begin

Een van die laaste toetse wat op James Webb op NASA uitgevoer sal word, is 'n finale kontrole van die spieël. [+] implementeringsvolgorde volledig. Aangesien alle omgewingstres-toetse nou buite werking is, sal hierdie laaste ondersoeke hopelik roetine wees en die weg baan vir 'n suksesvolle bekendstelling in 2021.

NASA / James Webb-ruimteteleskoopspan

Die James Webb-ruimteteleskoop van die NASA, wat oorspronklik in die negentigerjare voorgestel is, is uiteindelik na verwagting later vanjaar: einde Oktober 2021. In baie opsigte is dit die opvolger vir Hubble wat ons die heelal buite ons huidige perke kan wys. . Nie net sal James Webb die grootste teleskoop wees wat ooit na die ruimte gestuur is nie, wat in staat is om meer lig te versamel en 'n superieure resolusie te verkry in vergelyking met enige vroeëre ruimte-gebaseerde sterrewag, maar dit sal ook gespesialiseer wees vir naby-infrarooi en middel-infrarooi golflengtes loer deur die gas en stof wat die uitsig van ons ander nuutste teleskope verduister.

Maar 'n reeks ongelukkige gebeure - van gemisste ingenieursdoelwitte tot finansieringsprobleme tot probleme met projekbestuur tot die huidige pandemie - het die bekendstellingsdatum jaar na jaar uitgedruk. 'N Aanvanklike bekendstellingsdatum van 2007 is geskuif na 2011, dan na 2014, dan tot 2018 en nou, uiterlik tot 2021. Baie het in die openbaar hul skeptisisme uitgespreek dat hierdie sterrewag, waarvan die leeftyd nou $ 9 miljard kos, ooit sou begin. Vir die eerste keer stem die doelwitbekendstellingsjaar egter nou ooreen met die huidige jaar, en alle tekens dui op 'n tydige bekendstelling op of rondom 31 Oktober 2021. Hier is ons vandag.

Namate ons meer en meer van die heelal verken, kan ons verder in die ruimte kyk. [+] is gelyk aan verder terug in die tyd. Die James Webb-ruimteteleskoop sal ons direk na die dieptes neem wat ons huidige waarnemingsfasiliteite nie kan ooreenstem nie, met Webb se infrarooi oë wat die ultra-verre sterlig sal openbaar wat Hubble nie kan hoop om te sien nie.

Dit is belangrik om te erken dat die James Webb-ruimteteleskoop, die eerste NASA-astrofisika-vlagskipmissie sedert die oorspronklike vier groot sterrewagstore van Hubble, Compton, Chandra en Spitzer, 'n ongekende reeks "eerstes" verteenwoordig. Dit is die eerste ruimteteleskoop wat naastenby sy grootte is, met 'n primêre spieëldeursnee van

6,5 meter (21,3 voet), byna twee keer die deursnee en met viervoud die ligversamelingskrag van die vorige rekordhouer: die Herschel-teleskoop van die Europese Ruimte.

Dit is die enigste ruimteteleskoop wat toegerus is met sy reeks moderne instrumente. Dit is die enigste een wat so 'n gesofistikeerde wysstelsel het. Dit is die eerste teleskoop van hierdie skaal wat nie in 'n nabye aarde-baan geleë is nie, maar ongeveer 1,500,000 kilometer verder: op die L2 Langrange-punt anderkant die verste uithoeke van die Maan. Dit is die eerste multi-gesegmenteerde spieël wat homself sal moet oopvou en moet kalibreer tot 20 nanometer toleransie in die ruimte. En dit is die eerste teleskoop ooit wat 'n meerlaagse sonskerm gebruik, wat ontwerp is om die teleskoop en sy instrumente passief af te koel tot onder vloeibare stikstoftemperature.

Daar is net een ander planeet in ons sterrestelsel wat aardagtig kan wees, sê wetenskaplikes

29 Intelligente uitheemse beskawings het ons miskien al raakgesien, sê wetenskaplikes

Super Solstice Strawberry Moon: Sien en stroom die somer se grootste, helderste en beste maanopgang hierdie week

'N Kunstenaar se opvatting (2015) van hoe die James Webb-ruimteteleskoop sal lyk as dit voltooi is. [+] en suksesvol ontplooi. Let op die vyf-laag sonskerm wat die teleskoop teen die hitte van die son beskerm, en die volledig ontplooide primêre (gesegmenteerde) en sekondêre (vasgehou deur die kappe) spieëls.

Wanneer u vir die eerste keer iets nuuts doen, word dit baie moeilik om te voorspel watter hindernisse u gaan teëkom. Op baie maniere voel James Webb dat dit op 'n aantal maniere 'n ongelukkige projek was, aangesien sommige van die ellende heeltemal onvoorspelbaar was, maar ander is duur lesse geleer deur die afdeling astrofisika van NASA. Die aanvanklike kosteberaming vir hierdie weergawe van Webb (in die huidige opset) was slegs $ 5,1 miljard, en daar was vroeg aanvanklike wanbestuur omdat mylpale gemis en onvoldoende opgetree is.

In 2010 het dit duidelik geword dat die bekendstellingsdatum (wat destyds 2014 was) nie haalbaar was nie, en die interne kritieke ontwerpoorsig en 'n eksterne onafhanklike omvattende beoordelingspaneel het tot die gevolgtrekking gekom dat die primêre skuldige 'n gebrek aan voldoende reserwes op kort termyn was. . Toe nuwe, onverwagse probleme ontdek is, het die projek eenvoudig nie die middele byderhand om dit behoorlik aan te spreek nie. Destyds was die projekkomponente 85% voltooi, terwyl ongeveer $ 3,5 miljard (van die aanvanklike skatting van $ 5,1 miljard) reeds bestee is.

Die 18 segmente van James Webb in die laboratorium, na voltooiing van die samestelling en alle bedekkings is gedoen. [+] toegepas. Vanuit die ruimte met nul-swaartekrag moet hierdie individuele segmente 'n perfekte enkelvlak vorm tot binne 'n toleransie van 20 nanometer. Die goud is visueel opvallend, maar daar is baie min daarvan: ongeveer 4 gram.

So, hoe het ons met 'n $ 9 miljard-missie geëindig? Dit is belangrik om te kyk na die bevindings van die Independent Comprehensive Review Panel van 2010. Hulle kom tot die gevolgtrekking dat James Webb aan die einde van 2015 bekendgestel kan word, teen 'n totale koste van $ 6,5 miljard, maar slegs as daar in 2011 en 2012 'n ekstra $ 250 miljoen beskikbaar is. Die paneel het ondubbelsinnig verklaar dat dit die vroegste en goedkoopste bekendstellingsplan vir James Webb was, en dat enige vertraging in befondsing 'n duurder missie tot gevolg sou hê.

Natuurlik is hierdie addisionele fondse nie voorsien nie, en dit het 'n groot aantal ontslag veroorsaak, omdat die personeel wat nodig was om die werk te voltooi - met die kennis en ervaring wat hulle tot dusver opgedoen het - nie gehou is nie. Komponente is gevolglik vertraag. Namate die mense wat daaraan gewerk het, ander werk kry, het dit duidelik geword dat die voltooiing van James Webb duurder sou word en aanvanklike vertragings sou ondervind. Daar is 'n ekstra

Daar is $ 1,5 miljard benodig om die teleskoop te voltooi as gevolg van die vertraging en baie ekstra jare, en ongeveer $ 800 miljoen (.8 miljard) is in die koste gerol om die 5 jaar operasie wat James Webb se primêre missie benodig, te ondersteun.

NASA se James Webb-ruimteteleskoop sit binne in kamer A in die NASA se Johnson Space Center in Houston. [+] nadat sy kriogeniese toetsing op 18 November 2017 voltooi is. Dit was die finale kriogeen toetsing van die teleskoop, en dit het verseker dat die sterrewag gereed is vir die ysige, luglose omgewing van die ruimte. Ander vroeë toetse, soos trillingstoetse, het nie volgens plan verloop nie.

In die tyd sedertdien is die tegnologieë ontwikkel wat ontwikkel moes word, maar daar was terugslae onderweg. Tydens vibrasietoetsing, wat die lanseringstoestande vir die ruimtetuig simuleer, het skroewe losgeraak en uitgeval, saam met wassers, wat 'n reeks onvoorsiene ingrypings benodig. Tydens 'n toets waar hulle die 5-laag-sonskerm oopgedraai het, het dit 'n gedeelte van die ruimtetuigelement vasgevang en effens geskeur voordat die toets afgelas is. Lekkende kleppe is langs die pad gevind en baie ander hindernisse is teëgekom. Vir 'n eksterne waarnemer het dit gelyk asof alles wat verkeerd kon gaan, verkeerd geloop het.

Maar dwarsdeur hierdie tyd is daar steeds wettige vordering gemaak. Die spieëls is voltooi en beide die primêre en sekondêre elemente het die toets sonder enige probleme voltooi. Die wetenskaplike instrumente is voltooi en geïntegreer, en toetse vir elektronika en rekenaarstelsels was tot dusver suksesvol. Die bogenoemde probleme is geïdentifiseer en aangespreek. In die wetenskap, soos in die lewe, is dit nie belangrik om alles reg te kry die eerste keer nie, dit is belangrik om dit uiteindelik reg te kry.

Trillingstoets van ruimtetuie, soos NASA se James Webb, is 'n noodsaaklikheid om te verseker dat die. [+] ruimtetuie en al sy komponente kan die lanseringsproses ongeskonde en volledig funksioneel oorleef. Bemande en onbemande missies moet hierdie toets, wat in 'n aantal fases op Webb toegepas is, oorleef.

En nou, aan die begin van 2021, is ons amper by die wenstreep. Die afgelope jaar, ondanks die wêreldwye pandemie, het James Webb 'n aantal belangrike mylpale behaal.

  • In Maart 2020 het hulle swaartekragverrekeningstoerusting gebruik om te simuleer hoe die teleskoop in die ruimte sou ontvou en 'n 100% suksesvolle spieëlontplooiing te bewerkstellig.
  • In Mei van daardie jaar is die hele saamgestelde sterrewag vir die eerste keer in sy lanseringsposisie gevou. Dit is eksplisiet ontwerp om in 'n 5,4 meter (17,8 voet) gedeelte van 'n Ariane 5-vuurpyl te pas en te verpak, en dit bereik die mylpaal perfek. , het dit 'n omvattende stelselmatige ondersoek ondergaan, waar elke sagteware en elke elektriese komponent 15 opeenvolgende dae getoets is: die eerste sodanige toets sedert dit volledig saamgestel is. Elke enkele komponent is geslaag. , het hulle getoon dat die opdragte wat van die Mission Operations Centre by die Space Telescope Science Institute gestuur is, suksesvol gekoppel kon word aan die Deep Space Network en aan die ruimtetuig, met die werklike vlughardeware en die grondstelsel wat al die nodige toetse geslaag het.
  • En in Oktober 2020 is 'n vibrasie- en akoestiese toets voltooi, gevolg deur 'n ligte inspeksie. Anders as die vorige trillingstoetse, was alles hierdie keer suksesvol.

Nadat 'n vibrasie- en akoestiese toets afgehandel is, vind 'n inspeksie 'light out' plaas, soos dit moontlik is. [+] besoedeling is makliker om in die donker op te spoor. Die NASA se James Webb-ruimteteleskoop is die afgelope paar jaar aan 'n aantal van hierdie toetse onderwerp, met die teleskoop wat die finale toets, wat in Oktober 2020 afgehandel is, in alle opsigte geslaag het.

Die suksesse het sedertdien voortgeduur. Na sy suksesvolle omgewingstoetse het dit na-omgewingstoetse ondergaan. Die implementering van die ruimtetuigbus, wat dien as 'n proeflopie vir die ontplooiing daarvan in die ruimte, is in November suksesvol getoets en voltooi. Die finale toets en ontplooiing van die 5-laag sonskerm, 'n komponent wat heeltemal uniek is aan James Webb, is (suksesvol) in Desember voltooi.

Met 2021 nou, kom die oomblik van waarheid - lansering en ontplooiing in die ruimte - vinnig aan. Daar is nog net 'n paar stappe oor, en hulle sal almal volgens plan of voor die skedule van hierdie jaar plaasvind. Die volgende toets is 'n finale omvattende stelselkontrole: die vyfde toets wat uitgevoer moet word. As alles goed gaan, moet dit teen die einde van volgende maand of vroeër voltooi wees. In Maart sal die eerste waarnemende voorstelle voltooi word, sodat die aanvanklike (wat ons 'siklus 1' noem) wetenskaplike program vir James Webb op daardie tydstip kan opstel. Die sonskerm sal vir oulaas gevou en gebêre word, en dan sal 'n tweede gereedheidsoefening gedoen word, wat teen einde Maart voltooi moet wees.

Die proses om die 5-laag sonskerm te ontvou en te span, word hier gewys. Die belangrikste toets. [+] van die ontplooiing van hierdie sonskerm is in Desember 2020 voltooi en daar is nog net finale toetse en kontroles oor voordat die ruimtetuig gereed is vir die lansering.

NASA / James Webb-ruimteteleskoopspan

Teen die einde van Mei is die heel laaste toets vir die monteerbare implementering van die toring voltooi, wat verseker dat Webb se spieëls en instrumente tot 'n veilige afstand bo die onderste sonskerm en ruimtetuigelement kan lig. Daardie 'gaping' is nodig om die hoofelemente van die teleskoop tot die toepaslike temperatuur te laat afkoel, wat benodig word om te verseker dat James Webb kan funksioneer op die infrarooi golflengtes wat hy benodig om sy wetenskaplike missie uit te voer.

En dan, in Julie, word die sterrewag vir die laaste keer gebêre. Dit sal 'n finale hersiening en voorbereiding vir die bekendstelling in die Northrop-Grumman-park in Kalifornië ondergaan, en dan in Augustus na die bekendstellingsterrein in Frans-Guyana vervoer word. Daar gekom, sal finale (roetine) toetse uitgevoer word, en dan sal die ruimtetuig in die Ariane 5-vuurpyl verpak word wat dit in die ruimte sal stuur. Solank die weer, temperatuur en ander toestande saamwerk, het ons 'n nominale bekendstellingsdatum vir James Webb: 31 Oktober 2021.

Die NASA se James Webb-ruimteteleskoop word in sy volledig vertoon opset getoon. Dit is dieselfde. [+] -konfigurasie moet dit gelaai word in die Ariane V-vuurpyl vir lansering. Selfs tydens die COVID-19-pandemie kon wetenskaplikes noodsaaklike toetse op James Webb voltooi, en ons is nou op dreef vir 'n bekendstelling in Oktober.

As die weer nie saamwerk nie, is dit nie 'n dealbreaker nie; daar is 'n lanseringsvenster vir meer as 'n week aan weerskante van daardie datum wat nog steeds goed sal wees vir 'n bekendstelling. As ons hierdie venster mis, sal 'n ander een na 'n paar weke weer voorkom.

Alhoewel ek slegs data van die beginvenster vir die 18 maande periode van Julie 2018 tot Desember 2019 kon bekom, bly die fisika van die lansering van 'n volledig gelaaide Ariane 5-vuurpyl van jaar tot jaar baie dieselfde. Soos u kan sien (hieronder), is daar baie lanseervensters wat kan werk, en daar is geen gapings van meer as 'n maand nie.

Alhoewel die gegewens in hierdie grafiek die duur van die lanseringsvenster op elke dag toon. [+] in 'n bepaalde venster van 18 maande, verander die fisika van die lansering van 'n vuurpyl nie op 'n jaar-tot-jaar basis nie, en daarom word soortgelyke (maar nie identiese) syfers rondom die venster van 31 Oktober 2021 verwag.

NASA / STScI / H. Hammel (privaat kommunikasie)

As ons aanneem dat die teleskoop suksesvol van stapel gestuur word en behoorlik ontplooi, kan ons baie jare se fantastiese wetenskap van James Webb verwag. In die besonder sal vier belangrike kosmiese rekords in die komende jare byna seker gebreek word.

    Die huidige rekord vir die verste sterrestelsel, GN-z11, stuur ons lig uit 'n tyd

'N Vuurpyl lanseer ervaar soniese intensiteit en vibrasies wat 100 keer groter is. [+] en 20 desibel groter as die hardste sitplekke van almal tydens 'n rockkonsert. Om 'n vuurpyl lansering te simuleer, is beide akoestiese en vibrasie toetse nodig.

Alhoewel dit altyd riskant is om aan te neem dat niks onvoorsien van hier af verkeerd gaan nie, is die waarheid dat die moeilikste dele van hierdie missie wat mense kan beheer, suksesvol versorg is. Minder as 12 maande vanaf die bekendstelling, selfs tydens 'n pandemie, is ons in alle opsigte heeltemal op die voorsprong om die bekendstellingsdatum op 31 Oktober te bereik. Hierdie teleskoop is gereed om te begin, sonder enige toevallige katastrofe of sabotasie.

Ons is seker dat dit toegerus is om 'n rewolusie teweeg te bring in ons begrip van die kosmos, met die mees opwindende moontlikheid dat dit iets heeltemal onverwags en verrassend vind, wat die beste deel is van die verskuiwing van die grense van ontdekking. Sodra dit in die ruimte is, moet die leeftyd van James Webb slegs beperk word deur die hoeveelheid hidraziene raketbrandstof aan boord, wat nodig is om die ruimtetuig in sy byna stabiele baan te hou en dit in staat te stel om op sy teikens te wys. Met genoeg brandstof vir 'n 5-jarige missie, skat sommige dat uitstekende brandstofbestuur dit kan uitbrei na 'n 10-jarige missie, waar die opsie om nie brandstof in te vul nie nog uitgesluit is nie.

Met uiterste vertroue kan ons nou verklaar dat 2021 die jaar sal wees wat die James Webb-ruimteteleskoop uiteindelik begin. Wat daarna kom, sal afhang van wat daar in die Heelal is.