Телескоп вебба запуск


НАСА снова отложило запуск космического телескопа «Джеймс Вебб» — коронавирус замедлил работы по его строительству, сообщает Space.com. Запуск телескопа был запланирован на март 2021 года. Однако Томас Зурбухен, помощник администратора НАСА по науке, заявил, что из-за пандемии их работы отстали от графика.

«Мы не запустимся в марте, — заявил Зурбухен. — Нам абсолютно точно не получится запустить телескоп в марте 2021 года. Это не связано с тем, что мы что-то сделали не так, это не чья-то вина и не плохое планирование». Он объяснил, что дата запуска в марте 2021 года уже казалась амбициозной до пандемии коронавируса. В январском отчете счетного управления правительства США говорилось, что она нецелесообразна — такие выводы они сделали «на основе детальной оценки рисков, затрат и графика». Однако после наступления пандемии НАСА и их подрядчик Northrup Grumman сократили количество рабочих смен с двенадцати до пяти в неделю.


Работы продолжаются, и Зурбухен надеется, что телескоп все еще сможет запуститься в конце 2021 года. В течение июня НАСА протестировало раздвижную часть прибора и зеркало телескопа. В агентстве рассказали, что новый телескоп — это «орбитальная инфракрасная обсерватория», которая должна стать преемником космического телескопа «Хаббл». В реализации этого проекта уже возникло несколько задержек из-за сложности конструкции.

Название «Джеймс Уэбб» телескопу дали в 2002 году, до этого он назывался Next Generation Space Telescope («космический телескоп нового поколения»). Если «Хаббл» исследует Вселенную преимущественно в оптическом диапазоне, захватывая лишь ближний инфракрасный и ультрафиолетовый диапазон, которые граничат с видимым излучением, то «Джеймс Уэбб» сконцентрируется на инфракрасной части спектра, где видно более древние и более холодные объекты.

Источник: hightech.fm

112517_051563221017.jpg

Космический телескоп им. Джеймса Уэбба, запуск которого должен состояться в 2020 году, будет исследовать космос, чтобы раскрыть историю вселенной от Большого Взрыва до момента формирования планет. Перед ним стоит четыре исследовательских задачи: изучение первого света во вселенной, исследование появления галактик в ранней вселенной, наблюдение за рождением звезд и протопланетных систем, а также поиск экзопланет (включая поиск внеземной жизни).


Космический телескоп им. Джеймса Уэбба (JWST) будет запущен с помощью ракета-носителя Ариан-5 из Французской Гвианы, после чего потребуется 30 дней, чтобы пролететь более миллиона километров в место его постоянной дислокации: в точку Лагранжа (L2), или гравитационно стабильное положение в пространстве, где он и будет вращаться. Это достаточно популярное место, в котором располагаются несколько других космических телескопов, в том числе телескоп Гершеля и космическая обсерватория Планка.

Безымянный.png

Ожидается, что мощный космический телескоп стоимостью 8,8 млрд. долларов сможет получить удивительные фотографии небесных объектов, как и его предшественник, космический телескоп Хаббл. К счастью для астрономов, «Хаббл» остается в хорошем состоянии, и вполне вероятно, что два телескопа будут работать вместе первые несколько лет. JWST также исследует экзопланеты, которые были обнаружены космическим телескопом Кеплер или при помощи наблюдений в реальном времени с наземных телескопов.

Задачи, стоящие перед телескопом

Научная программа для JWST в основном разделена на четыре области:


  • Первый свет и реионизация: это относится к ранним этапам развития вселенной после того, как Большой взрыв создал ее такой, какой мы ее знаем. На первых этапах после Большого взрыва вселенная была морем частиц (таких как электроны, протоны и нейтроны), и в ней не существовало света до того, пока вселенная не остыла настолько, чтобы эти частицы начали объединяться. Еще одна вещь, которую JWST будет изучать — это то, что произошло после образования первых звезд; этот отрезок истории называется «эпохой реионизации», потому что он относится к тому времени, когда нейтральный водород был повторно ионизирован (снова заряжен электрическим зарядом) излучением от этих первых звезд.
  • Образование галактик: взгляд на галактики — полезный способ увидеть, как материя организована в гигантских масштабах, что, в свою очередь, дает нам подсказки о том, как эволюционировала вселенная. Спиральные и эллиптические галактики, которые мы видим сегодня, на самом деле эволюционировали из разных форм в течение миллиардов лет, и одна из целей JWST состоит в том, чтобы взглянуть на самые ранние галактики, чтобы лучше понять эту эволюцию. Ученые также пытаются выяснить, как мы получили то разнообразие галактик, которое наблюдаем сегодня, и какие существуют способы образования галактик.

  • Рождение звезд и протопланетных систем: «Столпы творения», или туманность Орла — одно из самых известных мест рождения звезд. Звезды появляются в облаках газа, и по мере того, как они растут, радиационное давление, которое они оказывают, сдувает с них часть газа (который может снова использоваться для образования других звезд, если он не слишком широко рассеялся). Однако трудно что-либо видеть внутри газа. Инфракрасные «глаза» JWST смогут увидеть источники тепла, включая звезды, рождающиеся в этих облаках.
  • Планеты и происхождение жизни: в последнее десятилетие было найдено огромное количество экзопланет, обнаруженных в том числе и с помощью космического телескопа Кеплер. Мощные датчики JWST смогут исследовать эти планеты более подробно, включая (в некоторых случаях) визуализацию их атмосферы. Понимание атмосферы и условий образования планет могут помочь ученым лучше предсказывать, пригодны ли те или иные планеты для жизни, или нет.

Инструменты на борту

james-webb-space-telescope-130110b-02.jpg

JWST будет оснащен четырьмя научными инструментами:

  • Камера ближнего инфракрасного излучения (NIRCam): эта инфракрасная камера, предоставленная Университетом Аризоны, обнаружит свет от звезд в соседних галактиках и от удаленных звезд Млечного Пути. Она также будет искать свет от звезд и галактик, которые сформировались в начале жизни вселенной. NIRCam будет оснащаться коронографами, которые могут блокировать свет яркого объекта (например, звезды), что сделает тусклые объекты вблизи этих звезд (например, планет) видимыми.

  • Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec): NIRSpec будет наблюдать до 100 объектов одновременно, ища первые галактики, образовавшиеся после Большого Взрыва. NIRSpec был предоставлен Европейским космическим агентством при содействии Центра космических полетов имени Годдара.
  • Спектрограф среднего инфракрасного диапазона (MIRI): MIRI создаст удивительные космические фотографии дальних небесных объектов, как это сейчас делает Хаббл. Спектрограф позволит ученым собрать больше физических подробностей о дальних объектах во вселенной. MIRI обнаружит отдаленные галактики, слабые кометы, образующиеся звезды и объекты в поясе Койпера. MIRI был спроектирован Европейским консорциумом совместно с Европейским космическим агентством и Лабораторией реактивного движения НАСА.
  • Датчик точного наведения с устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (FGS/NIRISS): этот инструмент, созданный в Канадском космическом агентстве, больше похож на два прибора в одном. Компонент FGS отвечает за то, чтобы JWST смотрел точно в правильном направлении во время своих научных исследований. NIRISS будет искать следы первого света во вселенной, а также исследовать экзопланеты.

Телескоп к тому же будет иметь солнцезащитный козырек и зеркало диаметром 21,3 фута (6,5 метров) — это самое большое зеркало, которое будет отправлено в космос. Эти компоненты не поместятся разложенном виде в ракету, запускающую JWST, поэтому они оба будут разворачиваться, как только телескоп окажется в космосе.

Безымянный.png

История JWST

JWST имеет долгую историю развития. Еще в 2011 году затраты на него превысили предполагаемые в четыре раза, что повлияло на бюджет НАСА для астрономических исследований и, в свою очередь, заставило агентство выйти из некоторых совместных миссий с ЕКА (Европейским космическим агентством).

Когда Хаббл только готовили к космической миссии, уже планировался телескоп-преемник. После запуска Хаббла НАСА приступила к «более быстрой, лучшей и дешевой» эре, которая предполагает использовать миниатюризацию электроники и команды тигров (tiger teams — команды экспертов по определению слабых мест системы — прим. перев.) для сокращения расходов на космические миссии.


Это вызвало переформулировку ранних характеристик нового телескопа во что-то, что назвали Космическим телескопом следующего поколения (NGST). Первая версия NGST предполагала 8-метровое зеркало, а место дислокации телескопа — точка Лагранжа L2. NGST был переименован в Космический телескоп Джеймса Вебба в 2002 году в честь второго руководителя НАСА. По оценкам, стоимость проекта в 2005 году не должна была превышать 4,5 млрд. долларов, но в последующие годы все же произошел перерасход средств.

В 2010 году независимая экспертная группа, ответственная на JWST, предупредила, что стоимость телескопа будет существенно превышать запланированную. Они также отметили, что после подтверждения проекта НАСА в 2008 году рост затрат и задержки с расписанием были «связаны с бюджетированием и управленческими программами, а не с техническими характеристиками». Среди проблем, упомянутых в обзоре, были плохие процедуры оценки и базовый бюджет, который был слишком низким. Группа предположила, чтобы самая ранняя дата запуска — это 2015 год.

Около 2010 года НАСА и Европейское космическое агентство сотрудничали в нескольких крупномасштабных миссиях, включая ExoMars и создание рентгеновского телескопа Athena. Однако к 2011 году ЕКА заявила, что быстрее будет продвигаться вперед в этих миссиях самостоятельно. НАСА сократило также свои другие программы, чтобы обеспечить материально разработку JWST, в том числе вышла из программы ExoMars. Кроме того, опрос Национального научного фонда США в 2010 году, который проводится каждые десять лет и устанавливает приоритетные астрономические программы, оценил совместные миссии с ЕКА ниже, чем другие инициативы.


Безымянный.png

К 2011 году JWST стоил уже 8,7 млрд. долларов, из-за чего проект был на грани закрытия из-за перерасхода средств. И хотя финансирование миссии было продолжено, в НАСА признали, что вынуждены были серьезно ограничить другие миссии. Повышенная бдительность по программе продолжалась в течение нескольких лет, и в 2015 году НАСА заявила, что работа над телескопом идет полным ходом, а запуск ожидается в 2018 году.

Однако в сентябре NASA объявило, что запуск был перенесен с октября 2018 года на весну 2019 года, ссылаясь на вопросы интеграции космических аппаратов. «Изменение сроков запуска не указывает на проблемы с оборудованием или техническими характеристиками», — говорится в заявлении Томаса Зурбухена, ассоциированного администратора Управления научными миссиями НАСА. «Скорее, интеграция различных элементов космического аппарата занимает больше времени, чем ожидалось».

В марте 2018 года НАСА объявило, что дата запуска снова переносится, теперь уже на май 2020 года, из-за необходимости более тщательного тестирования сложных систем телескопа. Задержка запуска не является единственной неутешительной новостью для космического телескопа. Его стоимость, которая уже превышает 8,8 млрд. долларов, может еще увеличиться, как сообщили 27 марта официальные лица НАСА.


«Теперь все технические нюансы решены, но все еще остаются некоторые моменты, выявленные при тестировании узлов телескопа, и они побуждают нас предпринять необходимые шаги, чтобы решить их и завершить эту амбициозную и сложную обсерватории», — сказал исполняющий обязанности администратора НАСА Роберт Лайтфут в своем заявлении.

Джеймс Уэбб

JWST назван в честь второго руководителя НАСА Джеймса Уэбба. Он взял на себя ответственность за космическое агентство с 1961 по 1968 год, и ушел на пенсию всего за несколько месяцев до того, как НАСА совершило первую высадку человека на Луну.

Хотя пребывания Уэбба в качестве администратора НАСА наиболее тесно связано с программой Аполлон, он также считается лидером в области космической науки. Даже во времена великих политических потрясений, Уэбб ставил основной целью НАСА продвижение науки, считая, что запуск большого космического телескопа должен быть одной из ключевых целей космического агентства. NASA запустило более 75 миссий, направленных на изучение космоса, под руководством Уэбба, в том числе миссии по изучению Солнца, звезд и галактик, а также космического пространства сразу за земной атмосферой.


Источник: www.iguides.ru

У астрономов большие планы на космический телескоп James Webb (JWST) за 10 миллиардов долларов. Его запуск назначен на март 2021 года. Телескоп будет выяснять происхождение Вселенной, искать свет первых галактик и изучать экзопланеты. 

Научные приборы и оптическая система телескопа после ста дней термо-вакуумных испытаний. В 2017 году учёные и инженеры провели серию испытаний, чтобы убедиться, что приборы телескопа правильно функционируют в холодной разреженной среде, похожей на космическую. CHRIS GUNN/NASA

Высокая разрешающая способность JWST обеспечивается его главным зеркалом диаметром 6,5 метров. Это почти в три раза больше диаметра телескопа Hubble. Внешне оно похоже на соты и состоит из 18 лёгких бериллиевых шестиугольников. Для фокусировки зеркала используются 108 небольших двигателей, которые поворачивают сегменты с шагом около 10 нанометров (толщина человеческого волоса примерно 80 000 нанометров). Зеркало будет собирать в 50 раз больше света, чем способен нынешний инфракрасный космический телескоп NASA Spitzer. Благодаря внушительному общему размеру главного зеркала и золотому покрытию сегментов, которое лучше отражает инфракрасное излучение, James Webb сможет заглянуть дальше, чем любой его предшественник. «Телескоп — это машина времени», — говорит нобелевский лауреат и ведущий учёный проекта Джон Мазер (John Mather). 

Над созданием телескопа работали около десяти тысяч астрофизиков, инженеров и химиков. Джон Мазер занимался этим дольше всех, с 1996 года. Он возглавлял группу учёных в Центре Космических Полётов NASA имени Годдарда (Мэриленд), которая определила десять технологий, которые в то время ещё не существовали, но были необходимы для создания телескопа. 

6 из 18 зеркал телескопа готовы к работе в космосе. Все 18 зеркальных сегментов были дважды подвергнуты термо-вакуумным испытаниям, первый раз с полированным бериллием, а затем после нанесения тонкого слоя золотого покрытия для достижения оптимального коэффициента отражения излучения в инфракрасном диапазоне.NASA/MSFC/DAVID HIGGINBOTHAM/EMMETT GIVEN

Специально для James Webb инженеры сконструировали теплозащитный экран размером с теннисный корт, который защитит зеркала и научные приборы от перегрева. Больше всего тепла телескоп будет получать в виде инфракрасного излучения в основном от Солнца. Рабочая температура некоторых научных приборов и оптики телескопа составляет 7 кельвин (это всего семь градусов выше абсолютного нуля).Теплозащитный экран — ключевой элемент в системе охлаждения. Он будет отделять ту сторону обсерватории, которая всегда обращена к Солнцу (её температура будет около 110 градусов Цельсия) от стороны, направленной в глубокий космос, на которой расположены научные приборы (её минимальная температура будет приблизительно -237 градусов Цельсия). Это создаст пассивное охлаждение, благодаря чему приборы ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam, NIRSpec, FGS/NIRISS) будут стабильно работать — для их работы достаточно -234 градусов Цельсия, а вот прибору MIRI требуется -266 градусов Цельсия, и поддерживать эту температуру поможет собственная система охлаждения, основанная на криогенном гелиевом оборудовании. Сам теплозащитный экран состоит из пяти тонких слоёв каптона (прочного и гибкого пластика) с покрытием из металла и, как и вся конструкция телескопа, будет запущен в сложенном виде. Поэтому очень важно, чтобы теплозащитный экран правильно развернулся в космосе. 

Первоначально на JWST было выделено финансирование в размере 500 миллионов долларов, а запуск был назначен на ранний 2007 год. В процессе создания телескопа проект столкнулся с техническими проблемами, необходимостью в дополнительном финансировании и многократным переносом сроков. В конце августа 2019 года инженеры завершили сборку телескопа, а в октябре провели успешные испытания развёртывания теплозащитного экрана. Теперь телескоп находится на финишной прямой, его ждут заключительные вибрационные испытания, имитирующие запуск в космос, и последний цикл развёртывания и сложения. Ввиду того, что диаметр главного зеркала James Webb значительно шире, чем ракета, на которой он будет запущен, инженерам нужно будет провести последнее испытание сложения и развёртывания всей конструкции телескопа. Запуск James Webb назначен на 2021 год, в космос его выведет европейская ракета-носитель Ariane 5 с космодрома во Французской Гвиане. 

Солнцезащитный экран JWST состоит из пяти тонких слоёв, каждый из которых должен быть точно отпозициорован относительно следующего. DAVID HIGGINBOTHAM/NORTHROP GRUMMAN AEROSPACE SYSTEMS

James Webb будет работать на гало-орбите вокруг точки Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, в 1 500 000 километров от Земли, в дальней стороне от Солнца. Он будет передавать до 57 гигабайт данных в день в течение десяти лет и искать ответы на многие вопросы астрономов. 

 

Источник: wired.com

nasa.gov

Перевод: Black Sahara

Источник: zen.yandex.ru

image

В НАСА сообщили, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» не смогут запустить в марте 2021 года, как планировалось ранее. Там отметили, что работа с устройством шла по плану до момента начала пандемии коронавируса.

Такое заявление прозвучало на совместном заседании Совета космических исследований 2020 года и Совета по аэронавтике и космической инженерии. Его участники отметили, что НАСА перешло на удаленную работу для борьбы с распространением вируса, и это значительно замедлило разработку многих миссий.

«Мы потеряли время», — сказал Томас Зурбухен, заместитель администратора Дирекции научных миссий НАСА.

Пока в агентстве не обсуждали новую планируемую дату запуска телескопа. Вероятно, решение будет принято в следующем месяце. При этом Зурбухен выразил надежду, что запуск все же состоится в 2021 году.

Отмена планируемого запуска не стала сюрпризом. В отчете Счетной палаты США в январе этого года говорилось, что шансы запустить «Джеймс Уэбб» в марте 2021 года составляют всего 12%. Такие оценки высказывались еще до пандемии. В целом, с 2007 года планируемую дату запуска откладывали уже несколько раз, а цена проекта уже составляет $9,8 млрд. Причем, проблемы начались именно при подготовке уже готовой обсерватории к тестированию.

Новая обсерватория призвана стать преемницей космического телескопа Хаббла. Ракету Ariane 5 с телескопом запустят из Французской Гвианы, и она направится к точке L2 в системе Солнце — Земля (точке Лагранжа) на расстоянии около 1,5 млн км от Земли. Чтобы проверить готовность космического телескопа к путешествию в космосе, технические специалисты успешно развернули критическую часть обсерватории, известную как разборная башня.

Основная цель развертываемой башни — создать пространство между верхней частью обсерватории, в которой размещены ее зеркала и научные приборы, и нижней частью, известной как Spaceraft Bus, который содержит сравнительно теплую электронику и двигательные установки. Такое пространство позволит активным и пассивным системам охлаждения телескопа доводить его зеркала и датчики до низких температур, необходимых для оптимальной научной работы.

Работа «Джеймса Уэбба» построена на поиске следов инфракрасного света, по сути — тепловой энергии. Чтобы обнаружить чрезвычайно слабые тепловые сигналы астрономических объектов, которые на далеких расстояниях, сам телескоп должен иметь устойчиво низкую температуру.
Во время испытания башня медленно удлинялась на 1,2 метра вверх в течение нескольких часов. Аналогичный маневр она будет выполнять в космосе. Имитируя среду невесомости, в которой будет работать телескоп, инженеры использовали серию шкивов, противовесов и специальный кран, называемый системой отрицательного притяжения.

«Развертываемая сборка башни прекрасно работала во время испытаний», — сказал Альфонсо Стюарт, руководитель системы развертывания телескопа для Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте. — «Телескоп работал точно так, как прогнозировалось, и исходя из наших ожиданий от предыдущих испытаний до полной сборки обсерватории. Это был первый раз, когда эта часть Уэбба была протестирована в подобной полетной конфигурации на самом высоком уровне точности, который мы могли обеспечить».

Кроме того, разборная башня позволяет уложиться самой большой из когда-либо созданных космических обсерваторий в 5,4-метровый обтекатель ракеты.

См. также:

  • «Телескоп за гранью разумного»
  • «Рой спутников как замена больших орбитальных телескопов»
  • «Спросите Итана: как будет выглядеть наша первая прямая фотография землеподобной экзопланеты?»

Источник: habr.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.