Ez a cikk vagy szakasz egy folyamatban lévő űrmisszióról szól. A megjelenített információk gyakran változhatnak. Ne adjon hozzá spekulációt vagy szöveget megbízható forrásra való hivatkozás nélkül . Utoljára szerkesztve: 2022. július 14.

James Webb űrteleszkóp
A művész elképzelése a teleszkópról
Leírás
típus	Távcső
Üzemeltető(k)	NASA ESA CSA STScI [ 1 ]
Weboldal	jwst .nasa .gov sci .esa .int / jwst asc-csa .gc .ca stsci .edu /jwst
küldetés időtartama	5 év, meghosszabbítható 10 év 6 hónap és 19 napra (folyamatban)
tulajdonságait
Tészta	6 161,4 kg
Átmérő	6,5 méter
Elektromos energia	2000 watt
Küldetés
Vállalkozó(k)	Northrop Grumman , Ball Aerospace
Megjelenés dátuma	2021. december 25. , [ 2 ] 09:20:00 UTC −3
hordozórakéta	ariane 5
kiadás helye	Kourou ELA-3
periastro	374 000 km (230 000 mérföld) [ 3 ]
Apoastro	1 500 000 km (930 000 mérföld) [ 3 ]
Orbitális periódus	6 hónap
küldetésjelvényt
Küldetési jelvény. A küldetés logója.
Osztályok
Ez a cikk vagy szakasz egy aktuális űrmisszióról tartalmaz anyagokat, így az információk a küldetés előrehaladtával változhatnak.
Csillagászati ​​portál

James Webb fő tükre a NASA Goddard Űrrepülési Központjának hatalmas termében , Greenbeltben , Marylandben .

A James Webb Űrteleszkóp ( JWST ) a NASA , az Európai Űrügynökség (ESA) és a Kanadai Űrügynökség (CSA) által közösen kifejlesztett űrtávcső, [ 4 ] ^{abból a célból} , hogy az űrben infravörös sugárzást rögzítő obszervatóriumot helyezzenek el. . A távcsőnek meg kell figyelnie az első galaxisok és csillagok kialakulását, tanulmányoznia kell a galaxisok fejlődését, és látnia kell a csillagok és bolygók kialakulásának folyamatait .^{[ 5 ]} A teleszkópot eredetilegNext Generation Space TelescopevagyNGST-nek hívták. A "Next Generation" kifejezés arra utal, hogy aHubble Űrteleszkópot, mivel az indulása után új technológiákat fejlesztettek ki, amelyek lehetővé tették az új távcső új koncepció alapján történő megépítését. ^{[ 6 ]} A teleszkópot később2002-ben átnevezték, az amerikai űrügynökség egykori adminisztrátora,James Edwin Webbszámos más fontos űrmisszió mellettApollo-programotvezette^{[ 7]}

Ez a távcső a Hubble Űrteleszkóp funkcióit részben helyettesíti. Tömege megközelítőleg fele a Hubble-énak, de elsődleges tükre átmérője 2,5-szer nagyobb, tükörfelülete pedig hatszorosa a Hubble-énak, így sokkal több fényt képes befogni. ^{[ 8 ]} A teleszkópnak jobb berendezéssel kell rendelkeznie az infravörös sugárzás rögzítésére is. Várhatóan sokkal távolabb is fog működni a Földtől, és a második Lagrange L2 pontot alkotó fényudvarban kering . ^{[ 9 ]}

A teleszkóp körülbelül három hónapot vesz igénybe, hogy elérje végső pályáját. Élettartamát korlátozza az L2 Lagrange-ponttól való távolság, a Hold pályáján túl és a jelenleg rendelkezésre álló emberes űrhajók hatótávolságán kívül, ami megakadályozza, hogy a távcső karbantartáson menjen keresztül; ^{[ 10 ] [ 5 ] , valamint a hűtők [ 11 ]} és a pályán tartásához felhasznált üzemanyag korlátozott készlete miatt , aminek kicsinek kell lennie a Hubble -teleszkóphoz képest . ^{[ 12 ]}

A James Webb 2021. december 25 - én indult a francia Guyanában található Kourou Űrközpontból . ^{[ 13 ]} 2022. január 24 - én érkezett meg úti céljához, a Lagrange L2 ponthoz. ^{[ 14 ]} Első célpontja a HD 84406 csillag volt , amely körülbelül 241 fényévnyire volt a Földtől . ^{[ 15 ]}A kezdeti képeket azonban nem használják fel közvetlenül tudományos vizsgálatokhoz, mivel életlenek lesznek, és csak a távcső elsődleges tükre 18 hatszögletű szegmensének igazítását szolgálják majd. ^{[ 16 ]} Az első tudományos szín- és spektroszkópiai felvételek 2022. július 12-én jelentek meg. ^{[ 17 ]}

Küldetés

A JWST elsődleges küldetése az lesz, hogy megvizsgálja a nagy tágulásból ( ősrobbanásból ) származó infravörös sugárzást, és megfigyeléseket végezzen az Univerzum gyerekcipőjében . Az ilyen vizsgálatok példátlan érzékenységű elvégzéséhez az egész Obszervatóriumot hűvösnek kell tartani, és az infravörös interferencia nagy forrásait, például a Napot , a Földet és a Holdat el kell zárni. ^{[ 11 ]}

Ennek eléréséhez a JWST-nek magával kell vinnie egy nagy fémbevonatú , összecsukható napelempajzsot , amelynek ki kell nyílnia az űrben, és blokkolnia kell az infravörös sugárzás összes forrását; radiátoros hűtőrendszerrel kombinálva. ^{[ 11 ]} A teleszkóp küldetésének és megfigyelésének névleges ideje öt év, a cél a tíz év elérése. ^{[ 18 ]} A tervezett ötéves küldetés hat hónapos üzembe helyezési és beállítási szakasz után kezdődik. ^{[ 19 ]}

Gólok

A James Webb űrteleszkópnak négy fő célja van:

• Az Univerzumban az Ősrobbanás után kialakult első csillagok és galaxisok fényének keresése
• Tanulmányozza a galaxisok kialakulását és fejlődését
• Ismerje meg a csillagok és bolygórendszerek kialakulását
• Tanulmányozza a bolygórendszereket és az élet eredetét. ^{[ 20 ]}

Dob

James Webb felbocsátása az Ariane 5 fedélzetén.

A kilövésre (az "Ariane VA256-os repülés" jelöléssel) 2021. december 25-én került sor egy Ariane 5 rakétán a Kourou Űrközpontban , Francia Guyanában . ^{[ 13 ]} A kilövés sikerét követően Bill Nelson NASA-adminisztrátor kijelentette, hogy ez "nagyszerű nap a Föld bolygó számára". ^{[ 21 ]}

31 perccel az indítás után a teleszkóp megkezdte a napelemek, az antenna, a napelempajzs, a tükör és a kar kihelyezését, ami várhatóan tizenhárom napig tart. ^{[ 22 ]}

infravörös csillagászat

A James Webb Űrteleszkóp a Hubble Űrteleszkóp formális utódja , és mivel elsődlegesen az infravörös csillagászatra összpontosít, a Spitzer Űrteleszkóp utódja is . A James Webb mindkét elődje képességeit felülmúlja, több és régebbi csillagot és galaxist is láthat majd. ^{[ 23 ]} Az infravörös spektrumban történő megfigyelés kulcsfontosságú technika ennek eléréséhez, a kozmológiai vöröseltolódás miatt., és mivel az ilyen típusú sugárzás jobban áthatol a poron és a gázokon. Ez lehetővé teszi a sötétebb és hidegebb tárgyak megfigyelését. Mivel a Föld légkörében lévő vízgőz és szén-dioxid elnyeli a legtöbb frekvenciát ebben a spektrumban, a földi infravörös csillagászat szűk hullámsávokra korlátozódik, amelyeket a légkör a legkevésbé nyel el. Ezenkívül maga a légkör bocsát ki ilyen típusú sugárzást, amely gyakran lefedi a megfigyelt tárgyak fényét; ami az űrteleszkópot előnyösebbé teszi infravörös megfigyelésekhez. ^{[ 24 ]}

Helyszín és pálya

A JWST egy halo pályán működik, a Nap-Föld L2 Lagrange-pont néven ismert pont körül kering , körülbelül 1 500 000 km-rel a Föld Nap körüli pályáján túl. ^{[ 25 ]} Valós helyzete mintegy 250 000 km és 832 000 km L2 között változik, miközben kering, távol tartva a Föld és a Hold árnyékától. Ez az elrendezés az űrszonda hőmérsékletét állandóan és a gyenge infravörös megfigyelésekhez szükséges 50 K (-223 °C) alatt tartja. ^{[ 26 ]}

hőszabályozás

A JWST Sunshield egy passzív hőszabályozó rendszer, amelyet az indítás után alkalmaznak, hogy megvédje a távcsövet és a műszereket a Nap, a Föld és a Hold fényétől és hőjétől. Célja, hogy az infravörös teleszkóp a tervezett 40 kelvin (-233 °C) hőmérsékleten vagy az alatt működjön. ^{[ 27 ]} A teleszkóp ezért nagy fényvédőt használ, hogy blokkolja a Nap, a Föld és a Hold fényét és hőjét, és a Nap-Föld L2-hez közeli helyzete mindhárom testet mindig az űreszköz ugyanazon az oldalán tartja. . ^{[ 28 ]} A védő stabil hőmérsékletet tart fenn a sötét oldalon lévő szerkezetek számára, ami kritikus fontosságú az elsődleges tükörszegmensek pontos elrendezésének fenntartásához a térben. ^{[29 ]}

Hangszerek

Illusztráció: James Webb.

A teleszkóp három fő műszermodulja:

• Integrált tudományos műszermodul – ( ISIM );
• Optikai teleszkóp elem - ( OTE );
• Space Support Module - ( SSM ).

Az ISIM egy teljesen elosztott rendszer, amely egy kriogén modulból áll, amely integrálva van az OTE-vel és a szoftverrel , processzoráramkörökkel és egyéb elektronikus eszközökkel, amelyek az SSM forró részében találhatók. ^{[ 30 ]}

Az ISIM biztosítja a három tudományos modul által gyűjtött adatok szerkezetét, környezetét és szállítási eszközeit: NIRCam , NIRSpec és MIRI. A finomhangoló érzékelőn (Fine Guidance Sensor - FGS) kívül:

• Közeli infravörös kamera (NIRCam) = infravörös kamera; ^{[ 31 ]}
• Mid Infrared Instrument (MIRI) = Instruments for infrared; ^{[ 32 ]}
• Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) = Infravörös spektrográf. ^{[ 33 ]}

A Northrop Grumman Space Technology az Obszervatórium fejlesztéséért és integrációjáért felelős fővállalkozó. Ők felelősek az űrhajó fejlesztéséért és megépítéséért, amely magában foglalja mindkettőt; a főtest és a nappajzs. ^{[ 34 ]} A Ball Aerospace alvállalkozásba kötötte az Optical Telescope Element (OTE) fejlesztését és megépítését . ^{[ 19 ]} A Goddard Space Flight Center felelős az Integrált Tudományos Műszermodul (ISIM) biztosításáért. ^{[ 35 ]}

Történelem

A projekten végzett munka több mint 30 évvel ezelőtt kezdődött az STScI-nél azzal a kihívással, hogy „gondoljunk a következő nagy küldetésre a Hubble-n túl”. A küldetés koncepciójának kidolgozására 1989 szeptemberében került sor, az STScI-ben megtartott workshoppal, a Hubble elindítása előtt. A műhely egy ilyen küldetés tudományos lehetőségeivel és technológiai kihívásaival foglalkozott, és az eddigi kutatásokra épült. ^{[ 36 ]}

Történelem (fejlesztés 2003-ig)

A Hubble folytatásáról szóló megbeszélések az 1980-as években kezdődtek, de a komoly tervezés az 1990-es évek elején kezdődött. ^{[ 38 ]} A National Academies 1990-es UV-Optical in Space panelje hűtött űrtávcső ajánlásával adott lendületet a koncepciónak. Hubble utódja. A következő két év során egy 8 méteres új generációs űrtávcső (NGST) kifejlesztése egy hűtött látható és infravörös távcsőre összpontosított, miután világossá vált, hogy technikailag nem kivitelezhető az UV-képességeket.

1993-ban a Space Telescope Institute Council (STIC) bizottságot nevezett ki a 21. századi űrcsillagászati ​​küldetések tanulmányozására, majd két évvel később a bizottság egy 4 méteres távcsövet javasolt – kisebb, mint az eredetileg tárgyalt 8–10 méteres NGST. képes látni az infravörös fényt. Később a NASA visszaállította az NGST-t 8 méterre. ^{[ 39 ]}

Alapvetően a Hi-Z teleszkóp koncepcióját 1989 és 1994 között fejlesztették ki: ^{[ 40 ]} egy teljesen fedetlen, 4 méteres apertúrájú infravörös teleszkóp ^{[ 41 ]} , amely 3 csillagászati ​​egységgel vonulna vissza egy pályára . ^{[ 42 ]} Ennek a távoli pályának előnyös lett volna az állatövi por okozta fényzaj csökkentése. ^{[ 43 ]} Más korai tervek szerint a NEXUS prekurzor távcső küldetése volt. ^{[ 44 ]}

A Hubble Űrteleszkóp hibás optikájának korai éveiben történő kijavítása jelentős szerepet játszott a JWST megszületésében. 1993-ban a NASA elkészítette az STS-61- et, azt az űrsikló-küldetést, amely a HST kamerájának cseréjét és a képalkotó spektrográfhoz való adaptert szállította, hogy kompenzálja az elsődleges tükör gömbi aberrációját.

2002-ben a projektet átnevezték a NASA második adminisztrátora (1961–1968), James E. Webb tiszteletére. Webb az Apollo-program során vezette az ügynökséget, és a tudományos kutatást a NASA alaptevékenységévé nyilvánította. ^{[ 45 ]} 2003-ban a NASA a TRW-nek ítélte oda a 824,8 millió dolláros főszerződést a JWST-re. A JWST a NASA projektje az Európai Űrügynökség (ESA) és a Kanadai Űrügynökség (CSA) nemzetközi együttműködésével, amelyek hivatalosan 2004-ben, illetve 2007-ben csatlakoztak.

A projekt egy 6,1 méteres elsődleges tükröt és egy 2010-es indulási dátumot igényelt. Ugyanebben az évben a TRW-t felvásárolta a Northrop Grumman , és Northrop Grumman Space Technology lett. ^{[ 46 ]}

Újratervezés (2005)

A fejlesztést a NASA marylandi Greenbeltben működő Goddard Űrrepülési Központja irányította , John C. Matherrel a projekt tudósaként. A fővállalkozó a Northrop Grumman Aerospace Systems volt , amely az űrszonda-elem fejlesztéséért és megépítéséért volt felelős, amely magában foglalta a műholdbuszt, a napvédőt, az optikai teleszkópot az űrhajó busszal összekötő Deployable Tower Assembly - t (DTA), valamint a Mid Boomot . Assembly (MBA). ), amely segít a nagy napernyők pályára állításában, ^{[ 47 ]} míg a Ball Aerospace & Technologiesalvállalkozásba adták magának az OTE-nek és az integrált tudományos műszermodulnak (ISIM) a fejlesztését és megépítését. ^{[ 48 ]}

Az első infravörös (mesterségesen színezett) kép, amelyet a James Webb űrteleszkóp készített. Ez a kép soha nem látott galaxisokat, gravitációs torzulásokat és néhány csillagot tár fel.

Multi-Field Multi-Instrument (MIMF)

Miután 2022 márciusában elérte a teleszkóp NIRCam -hez való igazításának fő mérföldkövét , a Webb csapata megkezdte a távcső beállításának kiterjesztését a vezetőre (a Finom Orientation Sensor, vagy FGS) és a másik három tudományos műszerre. A NASA ezt a hathetes folyamatot multi-field multi-instrument alignment-nek (MIMF) nevezte el. ^{[ 49 ]}

első képek

2022. július 11-én a NASA bemutatta az első mélymezős képet, amelyet James Webb készített. Joe Biden amerikai elnök a Fehér Ház és az Egyesült Államok Űrügynöksége közös adásában fedte fel a képet. ^{[ 50 ]}

2022. július 12-én mutatták be a nyilvánosságnak a NASA által James Webb által készített képekből álló "csomagot". Számos objektumot lefényképeztek, és spektrális méréseket tártak fel. ^{[ 51 ]}

A NASA által 2022. július 12-én közzétett képeket

Eta Carinae köd	Stephan kvintettje	NGC 3132	spektruma Exobolygó WASP 76 b

Lásd még

• Nagy Űr Obszervatóriumok
• Hubble Űrteleszkóp

Hivatkozások

Külső linkek

• „A NASA weboldala a James Webb űrteleszkóp szondáról ” 
• "A Plútó után 6 projekt, amelyek forradalmasítják az űrlátásunkat" 

• csillagászati ​​portál
• kozmológiai portál
• Űrkutatási portál