Kaj lahko naredi vesoljski teleskop James Webb?

Znanstvenik med testiranjem stoji pred vesoljskim teleskopom James Webb

Ugotovite, kako se primerjata vesoljski teleskop Hubble in novi vesoljski teleskop James Webb



Vesoljski teleskop James Webb (JWST) naj bi NASA izstrelila 22. decembra 2021.

Pogosto so ga omenjali kot 'naslednika' vesoljskega teleskopa Hubble, ki je bil izstreljen leta 1990. Toda kako podobna sta si v resnici?





Ugotovite, kako se vesoljski teleskop James Webb in vesoljski teleskop Hubble primerjata z astronomi iz Royal Observatory Greenwich.

Izstrelitev vesoljskega teleskopa James Webb

Trenutni datum začetka: 22. december 2021



kdaj je naslednja velika noč

Pričakovani čas zagona: 12.20 GMT (7.20 EST)

Lokacija zagona: Evropsko vesoljsko pristanišče , Francoska Gvajana

Zaženi tok v živo: kmalu na voljo



Kakšno svetlobo vidijo teleskopi?

Hubble

JWST

Vidno in ultravijolično



Hubblov glavni poudarek je na vidni in ultravijolični svetlobi. Njegovi instrumenti lahko opazujejo majhen del infrardečega spektra od 0,8 do 2,5 mikrona, vendar ne v obsegu, kot ga lahko James Webb. Namesto tega svoje edinstvene ultravijolične (0,1 do 0,4 mikrona) zmogljivosti osredotoča na delo, ki ga ni mogoče opraviti s tal, in svoje vidne (0,4 do 0,8 mikronske) svetlobne instrumente na ustvarjanje slik visoke ločljivosti, ki jih najbolj poznamo.

Rdeča in infrardeča





JWST je bil zasnovan tako, da se osredotoči na infrardeči del spektra od 0,6 (rdeča svetloba) do 28 mikronov (infrardeča). To pomeni, da ne bo mogel videti v ultravijolični svetlobi, kot je Hubble, ampak se bo lahko osredotočil na infrardeče svetle predmete, kot so izjemno oddaljene galaksije.

Svetloba potuje v različnih frekvencah vzdolž elektromagnetnega spektra. Naše oči so se razvile tako, da zaznajo pas spektra, ki je znan kot 'vidna svetloba', kar ni presenetljivo glede na to, da naša atmosfera blokira številne druge valovne dolžine.



Vendar pa obstaja veliko drugih oblik svetlobe, ki jih ne vidimo, tako znotraj kot zunaj našega ozračja.



Elektromagnetni spekter NASA.

Infrardeča svetloba ima daljšo valovno dolžino in lahko prehaja skozi predmete v prostoru, ki jih blokira vidna svetloba, kot sta plin in prah. Zato lahko slike, posnete s teleskopi, ki zaznavajo infrardeče frekvence, izberejo predmete zunaj teh oblakov in so videti jasnejše od tistih, posnetih z drugimi teleskopi.

bitka pri trafalgarski ladji
Primerjalni pogledi Mystic Mountain NASA/ESA/M. Ekipa Livio & Hubble za 20. obletnico

Primerjalni pogledi na Mystic Mountain (NASA/ESA/M. Livio & Hubble 20th Anniversary Team)



Ali torej vesoljski teleskop James Webb nadomešča vesoljski teleskop Hubble?

Ker JWST ne pokriva enakih vrst svetlobe, ki jih je sposoben Hubble, v resnici ne 'nadomešča' istih zmogljivosti, ki jih ima Hubble.

Medtem ko bomo izgubili zmožnost gledanja v ultravijolični svetlobi na enak način kot Hubble, bo JWST s širitvijo obsega valovnih dolžin na infrardečo svetlobo zagotovil dostop do dela spektra, ki ga Hubble nikoli ni imel.

Kako velika sta vesoljska teleskopa Hubble in James Webb?

Hubble

James Webb

Hubble je dolg 13,2 metra (43,5 ft.) in njegov največji premer je 4,2 metra (14 ft.). Je približno velik kot velik tovornjak.

Hubblova zaslonka (del, ki lahko sprejema svetlobo) je v premeru 2,4 metra

Sončni ščitnik JWST je velik približno 22 metrov krat 12 metrov (69,5 ft x 46,5 ft). Je približno pol manjši od letala 737. Sončni ščitnik je velik kot teniško igrišče.

Premer odprtine JWST je 6,5 metra

JWST bo imel velik sončni ščit, ki bo pomagal ohranjati teleskop hladen. To je pomembno za vse vesoljske teleskope, vendar še posebej velja za infrardeče teleskope, kot je JWST, saj 'topli' predmeti sevajo veliko infrardeče svetlobe.

Če teleskop sam ni ohlajen, obstaja nevarnost, da se zaslepi pred svetlobo katerega koli predmeta, ki ga poskuša opazovati.

Teniško igrišče

Glavna izboljšava tukaj je odprtina teleskopa.

To je dejansko velikost luknje na koncu teleskopa ali, v primeru teleskopov, kot so ti, velikost zrcala, ki se uporablja za zbiranje svetlobe. To je enakovredna zenici v središču našega očesa, temni 'luknji', ki prepušča svetlobo.

Večja kot je zaslonka, več svetlobe lahko teleskop zbere naenkrat in tako šibkejši predmet lahko vidi.

Hubble s svojo 2,4-metrsko zaslonko lahko vidi predmete, ki so vsaj 60.000-krat šibkejši od človeškega očesa (ki se nato močno razširi z uporabo fotoaparatov za fotografiranje z dolgo osvetlitvijo).

Z ogledalom, ki je skoraj trikrat širše, bo JWST lahko videl predmete skoraj devetkrat šibkejše od Hubbla, kar nam bo omogočilo, da pogledamo še dlje v vesolje.

Varuhi ŠkorpijonaDogodki Tečaji astronomije na Kraljevem observatoriju Odkrijte našo ponudbo tečajev astronomije, primernih za različne posameznike in izkušnje. Poiščite tečaj Razstava Astronomski fotograf leta Razstava Oglejte si največjo vesoljsko fotografijo na svetu v Narodnem pomorskem muzeju Obiščite zdaj Attraction Royal Observatory Obiščite dom Greenwichskega povprečnega časa (GMT), glavnega poldnevnika sveta in zdaj edinega londonskega planetarija.

Kakšne so razdalje med teleskopi in Zemljo?

Hubble

JWST

Vesoljski teleskop Hubble kroži okoli Zemlje na višini ~570 km

JWST dejansko ne bo krožil okoli Zemlje. Namesto tega bo sedel na točki Zemlja-Sonce L2 Lagrange. Ta točka je približno 1,5 milijona kilometrov dlje od Sonca kot Zemlja

henryjeve žene po redu

Vesoljski teleskopi imajo veliko prednost pred zemeljskimi. Ker so nad atmosfero, jim ni treba gledati skozi premikajoči se zrak, da bi videli globok vesolje, kar jim omogoča jasnejši pogled, kot ga lahko doseže večina zemeljskih teleskopov. Prav tako nanje ne vpliva vreme, kar zna biti velika težava za astronome.

Vendar pa bivanje v vesolju bistveno otežuje popravljanje stvari, ki gredo narobe. Hubble je imel ob izstrelitvi majhno napako v ogledalu, ki je zahtevala odpravo misije v vesolje.

JWST ne bo imel takšnega reševanja. Na razdalji 1,5 milijona kilometrov, veliko dlje, kot je kdaj koli prepotoval kateri koli človek, če gre kaj narobe, se ne bo mogoče odpraviti v vesolje in popraviti.

Na tako odročen kraj ga postavljajo iz več razlogov. Teleskop ohranja daleč od reflektiranega zemeljskega sevanja, kar je ena izmed mnogih izbir, zasnovanih za ohranjanje hlajenja tega zelo občutljivega teleskopa. Prav tako bo na mestu, kjer gravitacija Sonca in Zemlje delujeta skupaj, kar bo olajšalo ohranjanje satelita na mestu.

Kako daleč nazaj v času lahko vidi JWST?

Dlje kot je predmet, dlje v preteklost iščemo. To je posledica časa, ki ga potrebuje svetloba, da potuje od predmeta do nas.

Z večjim ogledalom JWST bo lahko videl skoraj celotno pot nazaj na začetek vesolja, pred približno 13,7 milijarde let.

S svojo zmožnostjo gledanja vesolja v infrardeči svetlobi z daljšo valovno dolžino bo JWST sposoben videti nekatere najbolj oddaljene galaksije v našem vesolju, zagotovo z večjo lahkoto kot pogled na vidno/ultravijolično svetlobo Hubbla.

To je zato, ker se svetloba oddaljenih predmetov raztegne zaradi širjenja našega vesolja – učinek, znan kot rdeči premik – potiska svetlobo iz vidnega območja v infrardečo svetlobo.

Zakaj je JWST tako dolgo odložen?

Vesoljski projekti pogosto trajajo dlje, kot je bilo pričakovano, vendar je JWST imel več sreče kot večina.

povzetek potovanja beagla

Prvotno je bil načrtovan za začetek leta 2007, vendar so zaradi velike prenove, naraščajočih stroškov in zamud pripeljali do tega, da so ga prestavili na približno leto 2018. Vendar je bilo tudi v obdobju testiranja od leta 2016 naprej velike zamude, dodatno zamudo pa je povzročilo globalna pandemija 2020.

Izstrelitev je bila prestavljena na 18. december 2021, vendar je bil ta datum po 'incidentu' med pripravami na izstrelitev prestavljen na najpozneje 22. december. NASA je v izjavi dejala, da bo raziskala zadevo in potrdila nov datum lansiranja.

Incident se je zgodil med operacijami v objektu za pripravo satelitov v mestu Kourou v Francoski Gvajani, ki se izvaja pod splošno odgovornostjo Arianespacea. Tehniki so se pripravljali na pritrditev Webba na adapter nosilne rakete, ki se uporablja za integracijo observatorija z zgornjo stopnjo rakete Ariane 5. Nenadna, nenačrtovana sprostitev sponke, ki pritrjuje Webba na adapter nosilne rakete, je povzročila vibracije po celem observatoriju.

Izjava Nase

Lahko bi pričakovali majhno zamudo, če vreme na dan izstrelitve ne bo primerno, vendar bodo znanstveniki upali, da bo JWST do konca leta v orbiti nad Zemljo in čakal, da ga premaknejo na svoje zadnje počivališče na L2 in na začetku nove dobe v astronomiji.

Nakupujte Kraljevski observatorij Greenwich osvetljuje 2 kompleta astronomskih vodnikov od 18,00 € Posebna cena. Prihranite 1,98 £, ko skupaj kupite dva dostopna naslova astronomije iz nove serije vodnikov Royal Observatory Greenwich Illuminates ... Kupi zdaj Nakupujte Komplet knjig Planisphere & Vodnik po nočnem nebu 2022 18,00 £ Popolni spremljevalci za noč opazovanja zvezd. Na voljo po posebni ceni 18,00 £ ob skupnem nakupu. Planisphere je praktično orodje, ki je enostavno za uporabo, ki vsem astronomom pomaga prepoznati ozvezdja in zvezde za vsak dan v letu ... Kupi zdaj Nakupujte Teleskop Sky-Watcher Skyhawk-114 179,00 £ Idealen teleskop izbire za začetnike do vmesnih astronomov, ki želijo razširiti svoje izkušnje opazovanja neba... Kupi zdaj