Телескоп «Джеймс Уэбб» в представлении художником
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» представляет собой орбитальную инфракрасную обсерваторию. По мнению его разработчиков, телескоп сможет заменить другую систему — «Хаббл», после завершения срока его эксплуатации. Возможности нового орбитального телескопа гораздо шире возможностей «Хаббла».
У «Джеймса Уэбба», по плану, должно быть составное зеркало диаметром в 6,5 метра. У «Хаббла» диаметр зеркала составляет 2,4 метра. Сейчас главное зеркало телескопа уже готово, а инженеры и техники завершили проведение его предварительных тестов. НАСА сообщает, что тесты пройдены успешно.
Проведение проверок зеркала — крайне важная процедура, поле которой телескоп переходит к следующему этапу. В тестах специалисты симулируют внешние факторы, которые могут повредить конструкцию. Речь идет о сильном звуке и вибрации, которые будут влиять на систему при запуске телескопа в космос на ракете-носителе. Отправка его на орбиту — сложный этап, во время которого сбой даже небольшого элемента телескопа может привести к полной или частичной негодности обсерватории по прибытию ее на расчетную позицию.
Конечно, инженеры создавали конструкцию таким образом, чтобы она была в состоянии вынести указанные негативные факторы. Но проверить устойчивость телескопа необходимо несколько раз, чтобы ситуация не начала развиваться в непредвиденном направлении.
«Проверка покажет, появились ли какие-либо повреждения оптической системы после проведения теста», — заявил Ритва Кески-Куха (Ritva Keski-Kuha), глава испытаний телескопа в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (Goddard Space Flight Center, GSFC).
Для того, чтобы провести необходимые тестовые работы, специалисты по оптике установили интерферометр — главное устройство, позволяющее определять характеристики зеркала телескопа с очень высокой точностью. Зеркала телескопа должны быть идеально гладкими. Для инженеров задача измерения параметров зеркала усложняется тем, что непосредственный контакт с зеркалом не допускается. В противном случае на поверхности зеркала могут появиться микроцарапины, что повлияет на эффективность работы всего устройства.
Непосредственный контакт и не требуется, поскольку интерферометр снимает эту необходимость. Прибор позволяет фиксировать малейшие изменения в расположении элементов составного зеркала и характеристиках его поверхности. Интерферометр излучает световые волны различной длины, и затем специалисты измеряют с его же помощью характеристики отраженных лучей.
Техническая команда проводит проверку главного зеркала телескопа в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (Источник: NASA/Chris Gunn)
Измерения такой точности требуют и специфических условий в помещении, где проводится проверка. Температура и влажность поддерживаются на одном уровне, для того, чтобы снизить возможные погрешности в проводимых измерениях. Используемый при проверке интерферометр снимает показания 5000 раз в секунду, что выше, чем частота фоновой вибрации. Это позволяет ученым избежать дополнительных погрешностей, получая точные результаты. Затем они сравниваются с идеальными параметрами, получаемыми при помощи компьютерной модели.
«Предыдущие четыре года можно назвать подготовкой к текущему тесту», — говорит Дэвид Чейни, главный специалист по метрологии зеркал в Центре космических полетов Годдарда. «Мы измеряем размер главного зеркала, радиус его кривизны, фоновый шум. Наш тест настолько чувствительный, что мы фиксируем изменения в характеристиках зеркала даже тогда, когда люди говорят в помещении».
Сейчас полученные данные анализируются командой, которая хочет убедиться в том, что зеркала размещены и работают в точности так, как это требуется по проекту. Затем будут проведены основные тесты, после чего ученые смогут убедиться в том, что телескоп пригоден для работы в космосе.
Инженеры проводят предварительные тесты телескопа в специальном помещении Центра космических полетов Годдарда
На данный момент этот телескоп — самый большой и чувствительный из всех орбитальных обсерваторий. Основная задача «Джеймса Уэбба» — обнаружение света первых звезд и галактик, которые были сформированы сразу после Большого взрыва. Также телескоп будет проводить изучение формирования и развития галактик, звезд, планетных систем и происхождения жизни. Данные, полученные телескопом, помогут ученым понять, когда и в каком месте Вселенной началась реионизация и что являлось причиной.
Согласно плану, телескоп будет запущен помощью ракеты «Ариан-5» в октябре 2018 года. Если все пойдет так, как нужно, орбитальная обсерватория сможет начать работу уже апреле 2019 года.
Комментарии (23)
S_h_e_l_d_o_n
03.11.2016 20:16пояснительная, пожалуйста, как телескоп, работающий в инфракрасном диапазоне, может заменить Хабл, работающий в оптическом?
kergma
03.11.2016 21:19+5Благодаря красному смещению, видимый свет самых далеких объектов, которые и должен наблюдать телескоп, находится уже в инфракрасной области спектра. Поэтому заглянуть дальше Хаббла может только инфракрасный телескоп.
Sun-ami
04.11.2016 00:23+3Он захватывает и красную часть оптического диапазона, а Хаббл работал и в инфракрасном, пока у него жидкий азот не закончился.
Silverado
04.11.2016 00:50+2Он заменяет больше хронологически, чем технически. С момента запуска Хаббла адаптивная оптика позволила практически избавиться от влияния качества атмосферы на изображение, потому сейчас космическим телескопам отводится несколько другая роль чем четверть века назад. Они (и Уэбб в том числе) покрывают те диапазоны, где земная атмосфера имеет только узкие окна прозрачности. Либо занимаются задачами, где необходимо непрерывное наблюдение без влияния погоды и цикла день/ночь.
А с видимым диапазоном неплохо справятся и наземные телескопы недостижимых (за вменяемые деньги) для космоса апертур.
tnenergy
07.11.2016 22:43>С момента запуска Хаббла адаптивная оптика позволила практически избавиться от влияния качества атмосферы на изображение
На самом деле это не совсем верно. Во-1 разрешение в 0,1 угловую систему с АО получается только у буквально нескольких наземных телескопах, во-2 такое разрешение получается в очень узком поле и не всегда долго. Наконец, наземный телескоп не может сделать кадр с накоплением фотонов в течении миллиона секунд, скажем, да и с десятками тысяч секунд возникают проблемы.
Т.е. телескопы космического базирования, даже с 2.4 метровой апертурой все еще на уровне вершин. А с 5 метровой апертурой будут на уровне вершин и в следующем десятилетии — не смотря на E-ELT и TMT.
AndrewRo
03.11.2016 23:54Интересно, почему бы его не вывести вместе с разгонным блоком сначала к МКС и не проверить там, а потом отправить в L2? Мне кажется, что это могло бы быть оправдано при таких огромных сложности и стоимости.
gkvert
04.11.2016 00:18Мне кажется что с усложнением пути выхода на расчетную орбиту только увеличатся риски и цена такого запуска. Будет нужно и больше топлива и сложнее продумать маршрут через дополнительную обязательную точку.
Sun-ami
04.11.2016 00:31+2Думаю, юстировка составного зеркала займёт много времени, поэтому велика вероятность повреждения такого большого зеркала мелким техногенным космическим мусором, которого на орбите МКС довольно много. К тому же, если не раскрывать теплозащитный экран — зеркало будет деформироваться от неравномерного нагрева, а если раскрыть — непрочный экран может быть повреждён от ускорения при уходе с околоземной орбиты, а сложить его очень проблематично.
Alexsmt
04.11.2016 01:49велика вероятность повреждения такого большого зеркала мелким техногенным космическим мусором, которого на орбите МКС довольно много
Тогда надо его отогнать не на МКС, а чуть подальше. Найдется такое место, чтоб не далеко, но чисто?
А в случае проблем добраться до него Союзом, или с помощью разгонного блока вернуть назад. Форсмажор, конечно, но лучше с Земли прислать новый разгонный блок или заправить этот, чем поиметь сюрприз потом.
может быть повреждён от ускорения при уходе с околоземной орбиты, а сложить его очень проблематично.
Согласен, но если уходить очень медленно, и не далеко (все же L2 не Марс), то такая задержка может быть все еще приемлема.
zookko
04.11.2016 00:52Если у него такой относительно короткий срок работы, наверняка ведь уже разрабатывают следующий космоскоп?
Никакой инфы не нашёл, но может кто в курсе дальнейших программ в этой области?
DanNsk
04.11.2016 03:17+1гугл, первая ссылка например http://newatlas.com/nasa-atlast-hubble-james-webb-space-telescope/33106/ и далее по списку http://www.stsci.edu/atlast
ruzhovt
После прикола с хабблом надо проверить 7 раз :)
Akdmeh
Тем более, теперь нет Шаттлов, чтобы пофиксить ошибку.
Интересно, а обслуживание нового телескопа планируется? Или без Шаттлов есть только одна попытка?
Nathanson
Уэбба запускают в точку Лагранжа — L2, что за 1,5 млн км от Земли. Чинить что-то на ТАКОМ расстоянии будет весьма проблематично. В ближайшем будущем, надеюсь, появится возможность слетать к нему и починить, но на данный момент — нет. Поэтому у Уэбба одна попытка и где-то 10-11 лет работы, на которые хватит топлива для поддержания своего положения. Т.е. к 2028-му к нему желательно будет слетать и дозаправить.
Akdmeh
Я как раз посмотрел неплохое видео на эту тему (показывается маршрут телескопа и что там будет происходить по ходу полета): https://www.youtube.com/watch?v=Oo5T9HK_1bw
Извините за немного глупый вопрос по астрономии: телескоп ведь будет двигаться вместе с Землей на расстоянии 1.5 млн километра, «прячась» от солнечных лучей за планетой?
twist_ua
От Солнца он не спрячется при всем желании — угловой размер Земли на таком расстоянии будет меньше солнечного. Кроме того, телескоп будет не «неподвижно висеть» в точке Лагранжа, а обращаться вокруг нее по так называемой гало-орбите, это показано в самом конце приведенного вами видео.
Akdmeh
Там это было показано всего на несколько секунд, поэтому не разобрался.
Чувствую, буду больше болеть за успешную миссию телескопа, чем за спортивные матчи :-)
Nathanson
И чтобы прятаться от Солнца у него же свой огромный щит будет, что тоже в видео есть. И точка L2 такая, что Уэббу придется все-таки использовать немного топлива, чтобы сильно не отставать от Земли.
Его будут запускать на европейской Ариан-5, а это просто лучший и самый надежный выбор. У нее с 2003-го года 73-75 удачных запусков. Больше нужно переживать, чтобы он нормально раскрылся и работал.
black_semargl
Прятаться он не может, потому как энергия от солнечных батарей.
Alexsmt
[deleted]
migelle74
По-моему в туда, где будет летать телескоп, шаттлу не добраться.
solariserj
Скорее его даже не проектировали для ремонта, 1 попытка. ну если не получилось, то делаем еще раз.