Denne artikkelen eller delen handler om et pågående romoppdrag . Informasjonen som vises kan endres ofte. Ikke legg til spekulasjoner eller tekst uten å referere til pålitelige kilder . Sist redigert 14. juli 2022.

James Webb-romteleskopet
Kunstnerens oppfatning av teleskopet
Beskrivelse
Type	Teleskop
Operatør(er)	NASA ESA CSA STScI [ 1 ]
nettsted	jwst .nasa .gov sci .esa .int /jwst asc- csa .gc .ca stsci .edu /jwst
oppdragets varighet	5 år, kan utvides til 10 år 6 måneder og 19 dager (pågår)
eiendommer
Pasta	6 161,4 kg
Diameter	6,5 meter
Elektrisk energi	2000 watt
Oppdrag
Entreprenør(er)	Northrop Grumman , Ball Aerospace
Utgivelsesdato for	25. desember 2021 , [ 2 ] 09:20:00 UTC −3
bærerakett	ariane 5
utgivelsessted	Kourou ELA-3
periastro	374 000 km (230 000 mi) [ 3 ]
Apoastro	1 500 000 km (930 000 mi) [ 3 ]
omløpsperiode	6 måneder
misjonsinsignier
Misjonsinsignier. Misjonslogo.
Karakterer
Denne artikkelen eller delen inneholder materiale om et nåværende romoppdrag, så informasjon kan endres etter hvert som oppdraget skrider frem.
Astronomiportal

James Webbs hovedspeil i det enorme rommet ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt , Maryland .

James Webb Space Telescope ( JWST ) er et romteleskop utviklet i fellesskap av NASA , European Space Agency (ESA) og Canadian Space Agency (CSA), ^{[ 4 ]} med det formål å plassere et observatorium i rommet for å fange infrarød stråling . Teleskopet skal observere dannelsen av de første galaksene og stjernene , studere utviklingen av galakser og se prosessene for dannelsen av stjerner og planeter .^{[ 5 ]} Teleskopet ble opprinnelig kaltNext Generation Space TelescopeellerNGST. Begrepet "Next Generation" refererer til det faktum at det er ment å erstatteHubble-romteleskopet, fordi etter lanseringen ble det utviklet nye teknologier, slik at det nye teleskopet kan bygges under et nytt konsept. ^{[ 6 ]} Teleskopet ble senere omdøpt i2002, til ære for en tidligere amerikansk romfartsorganisasjonsadministrator,James Edwin Webb, som ledetApollo-programmet, i tillegg til en rekke andre viktige romferder. ^{[ 7]}

Dette teleskopet er ment å delvis erstatte funksjonene til Hubble-romteleskopet. Massen er omtrent halvparten av Hubble, men hovedspeilet har en diameter som er 2,5 ganger større og et speilareal seks ganger større enn Hubble, noe som gjør at det kan fange opp mye mer lys. ^{[ 8 ]} Teleskopet bør også ha bedre utstyr for å fange opp infrarød stråling. Den forventes også å operere mye lenger fra Jorden, og kretser rundt i haloen som utgjør det andre Lagrange L2-punktet . ^{[ 9 ]}

Teleskopet vil ta omtrent tre måneder å nå sin endelige bane. Dens levetid vil være begrenset av avstanden fra Lagrange Point L2, utenfor Månens bane og utenfor rekkevidde til ethvert bemannet romfartøy som er tilgjengelig for øyeblikket, noe som vil forhindre at teleskopet gjennomgår vedlikehold; ^{[ 10 ] [ 5 ]} og også på grunn av de begrensede lagrene av kjølere ^{[ 11 ]} og drivstoff som brukes for å holde den i bane, som burde være liten sammenlignet med Hubble -teleskopet . ^{[ 12 ]}

James Webb ble skutt opp 25. desember 2021 fra Kourou Space Center i Fransk Guyana . ^{[ 13 ]} Den 24. januar 2022 ankom den sin destinasjon, Lagrange-punktet L2. ^{[ 14 ]} Dens første mål var stjernen HD 84406 , som ligger omtrent 241 lysår fra Jorden . ^{[ 15 ]}Imidlertid vil de første bildene som produseres ikke brukes direkte til vitenskapelige studier, da de vil være ute av fokus og vil bare tjene til å hjelpe til med justeringen av de 18 sekskantede segmentene til teleskopets primærspeil. ^{[ 16 ]} De første vitenskapelige farge- og spektroskopibildene ble publisert 12. juli 2022. ^{[ 17 ]}

Oppdrag

JWSTs primære oppdrag vil være å undersøke den infrarøde strålingen som følge av den store ekspansjonen ( Big Bang ) og gjøre observasjoner av universets barndom . For å utføre slike studier med enestående følsomhet, må hele observatoriet holdes kjølig, og store kilder til infrarød interferens som Solen , Jorden og Månen må blokkeres. ^{[ 11 ]}

For å oppnå dette, må JWST bære med seg et stort metallisert sammenleggbart solskjold , som må åpne seg i verdensrommet og blokkere alle disse kildene til infrarød stråling; kombinert med et kjølesystem ved hjelp av radiatorer. ^{[ 11 ]} Den nominelle tiden for teleskopets oppdrag og observasjoner er fem år, med målet om å nå ti år. ^{[ 18 ]} Det planlagte femårige oppdraget vil begynne etter en seks måneders idriftsettelses- og justeringsfase. ^{[ 19 ]}

Mål

James Webb-romteleskopet har fire hovedmål:

• Søker etter lyset fra de første stjernene og galaksene som ble dannet i universet etter Big Bang
• Studer dannelsen og utviklingen av galakser
• Forstå dannelsen av stjerner og planetsystemer
• Studer planetsystemer og livets opprinnelse. ^{[ 20 ]}

Lansering

Lansering av James Webb ombord på Ariane 5.

Oppskytingen (betegnet "Ariane flight VA256") fant sted 25. desember 2021 på en Ariane 5 -rakett ved Kourou Space Center i Fransk Guyana . ^{[ 13 ]} Etter suksessen med oppskytningen uttalte NASA-administrator Bill Nelson at dette er "en stor dag for planeten Jorden". ^{[ 21 ]}

31 minutter etter oppskytingen begynte teleskopet prosessen med å utplassere solcellepaneler, antenne, solskjerm, speil og arm, som forventes å ta tretten dager. ^{[ 22 ]}

infrarød astronomi

James Webb-romteleskopet er den formelle etterfølgeren til Hubble-romteleskopet , og siden dets primære fokus er på infrarød astronomi , er det også en etterfølger til Spitzer-romteleskopet . James Webb vil overgå evnene til begge sine forgjengere, og kunne se flere og eldre stjerner og galakser. ^{[ 23 ]} Observasjon i det infrarøde spekteret er en nøkkelteknikk for å oppnå dette, på grunn av den kosmologiske rødforskyvningen., og fordi denne typen stråling trenger bedre inn i støv og gass. Dette gjør det mulig å observere mørkere og kaldere objekter. Fordi vanndamp og karbondioksid i jordens atmosfære absorberer de fleste frekvensene i dette spekteret, er bakkebasert infrarød astronomi begrenset til smale bølgebånd som atmosfæren absorberer minst. I tillegg avgir atmosfæren selv denne typen stråling, som ofte dekker lyset til objekter som blir observert; som gjør et romteleskop å foretrekke for infrarøde observasjoner. ^{[ 24 ]}

Plassering og bane

JWST opererer i en gloriebane, som sirkler rundt et punkt i rommet kjent som Sun-Earth L2 Lagrange-punktet , omtrent 1 500 000 km utenfor jordens bane rundt solen. ^{[ 25 ]} Dens faktiske posisjon varierer mellom omtrent 250 000 km og 832 000 km L2 når den kretser, og holder den utenfor skyggen av Jorden og Månen. Dette arrangementet holder romfartøyets temperatur konstant og under de 50 K (-223 °C) som kreves for svake infrarøde observasjoner. ^{[ 26 ]}

termisk kontroll

JWST Sunshield er et passivt termisk kontrollsystem utplassert etter oppskyting for å beskytte teleskopet og instrumenteringen mot lys og varme fra solen, jorden og månen. Formålet er å la det infrarøde teleskopet operere ved eller under designtemperaturen på 40 kelvin (-233 °C). ^{[ 27 ]} Teleskopet bruker derfor en stor solkrem for å blokkere lys og varme fra Solen, Jorden og Månen, og posisjonen nær Solen-Jorden L2 holder alle tre kroppene på samme side av romfartøyet til enhver tid. alle . ^{[ 28 ]} Beskytteren opprettholder en stabil temperatur for strukturene på den mørke siden, noe som er avgjørende for å opprettholde den nøyaktige justeringen av de primære speilsegmentene i rommet. ^{[29 ]}

Instrumenter

Illustrasjon av James Webb.

Teleskopets tre hovedinstrumentmoduler er:

• Integrert Science Instrument Module - ( ISIM );
• Optisk teleskopelement - ( OTE );
• Space Support Module - ( SSM ).

ISIM er et fullt distribuert system som består av en kryogen modul som er integrert med OTE og med programvaren , prosessorkretser og andre elektroniske instrumenter, plassert i den varme delen av SSM. ^{[ 30 ]}

ISIM gir strukturen, miljøet og transportmidlene for dataene som samles inn av de tre vitenskapelige modulene: NIRCam , NIRSpec og MIRI. I tillegg til finjusteringssensor (Fine Guidance Sensor - FGS):

• Nær infrarødt kamera (NIRCam) = Infrarødt kamera; ^{[ 31 ]}
• Midt infrarødt instrument (MIRI) = Instrumenter for infrarødt; ^{[ 32 ]}
• Nær infrarød spektrograf (NIRSpec) = Infrarød spektrograf. ^{[ 33 ]}

Northrop Grumman Space Technology er hovedentreprenøren som er ansvarlig for utvikling og integrering av observatoriet. De er ansvarlige for utvikling og konstruksjon av romfartøyet, som inkluderer begge; hoveddelen og solskjermen. ^{[ 34 ]} Ball Aerospace ble gitt underleverandør for å utvikle og bygge Optical Telescope Element (OTE) . ^{[ 19 ]} Goddard Space Flight Center er ansvarlig for å tilby den integrerte vitenskapelige instrumentmodulen (ISIM). ^{[ 35 ]}

Historie

Arbeidet med prosjektet begynte for mer enn 30 år siden ved STScI med utfordringen å "tenke på det neste store oppdraget utover Hubble". Utviklingen av et oppdragskonsept kom i september 1989, med en workshop holdt på STScI, før lanseringen av Hubble. Workshopen dekket de vitenskapelige mulighetene og teknologiske utfordringene ved et slikt oppdrag og bygget på tidligere forskning til dags dato. ^{[ 36 ]}

Historie (utvikling frem til 2003)

Diskusjoner om en fortsettelse av Hubble begynte på 1980-tallet, men seriøs planlegging begynte tidlig på 1990-tallet. ^{[ 38 ]} National Academies UV-Optical in Space- panel fra 1990 ga impulser til konseptet ved å anbefale et avkjølt romteleskop. Hubbles etterfølger. Utviklingen av et 8-meters neste generasjons romteleskop (NGST)-konsept i løpet av de neste to årene fokuserte på et avkjølt synlig og infrarødt teleskop når det ble klart at det var teknisk upraktisk å inkludere UV-egenskapene.

I 1993 utnevnte Space Telescope Institute Council (STIC) en komité for å studere romastronomioppdrag fra det 21. århundre, og to år senere anbefalte komiteen et 4m teleskop - mindre enn 8 til 10m NGST som opprinnelig ble diskutert. , men beholdt det aller viktigste. evne til å se infrarødt lys. Senere restaurerte NASA NGST til 8 meter. ^{[ 39 ]}

I utgangspunktet ble Hi-Z-teleskopkonseptet utviklet mellom 1989 og 1994: ^{[ 40 ]} et fullstendig avdekket infrarødt teleskop på 4 meter med blenderåpning ^{[ 41 ]} som ville trekke seg tilbake i en bane med 3 astronomiske enheter . ^{[ 42 ]} Denne fjerne banen ville hatt fordel av redusert lysstøy fra dyrekretsstøv. ^{[ 43 ]} Andre tidlige planer krevde et oppdrag fra NEXUS-forløperteleskopet. ^{[ 44 ]}

Å korrigere Hubble-romteleskopets defekte optikk i de første årene spilte en betydelig rolle i fødselen av JWST. I 1993 forberedte NASA STS-61 , romfergeoppdraget som skulle ha en erstatning for HSTs kamera og en adapter for bildespektrografen for å kompensere for sfærisk aberrasjon i hovedspeilet.

I 2002 ble prosjektet omdøpt til ære for NASAs andre administrator (1961–1968) James E. Webb. Webb ledet byrået under Apollo-programmet og etablerte vitenskapelig forskning som en kjerneaktivitet i NASA. ^{[ 45 ]} I 2003 tildelte NASA TRW masterkontrakten på 824,8 millioner dollar for JWST. JWST er et NASA-prosjekt, med internasjonalt samarbeid fra European Space Agency (ESA) og Canadian Space Agency (CSA), som formelt ble med i henholdsvis 2004 og 2007.

Prosjektet krevde et primærspeil på 6,1 meter og en lanseringsdato i 2010. Senere samme år ble TRW kjøpt opp av Northrop Grumman og ble Northrop Grumman Space Technology. ^{[ 46 ]}

Omplanlegging (2005)

Utviklingen ble administrert av NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt , Maryland , med John C. Mather som prosjektforsker. Hovedentreprenøren var Northrop Grumman Aerospace Systems , ansvarlig for utviklingen og konstruksjonen av romfartøyselementet, som inkluderte satellittbussen, solskjoldet, Deployable Tower Assembly (DTA) som kobler det optiske teleskopelementet til romfartøyets buss, og Mid Boom Montering (MBA). ) som hjelper til med å utplassere de store solskjermene i bane, ^{[ 47 ]} mens Ball Aerospace & Technologiesble gitt underleverandør for å utvikle og bygge selve OTE og Integrated Science Instrument Module (ISIM). ^{[ 48 ]}

Det første infrarøde (kunstig fargede) bildet tatt av James Webb Space Telescope. Dette bildet avslører aldri tidligere sett galakser, gravitasjonsforvrengninger og noen få stjerner.

Multi-Field Multi-Instrument (MIMF)

Etter å ha møtt den store milepælen med å justere teleskopet til NIRCam i mars 2022, begynte Webb-teamet å utvide teleskopets justering til guiden (Fine Orientation Sensor, eller FGS) og de tre andre vitenskapelige instrumentene. NASA kalte denne seks ukers prosessen multi-field multi-instrument alignment (MIMF). ^{[ 49 ]}

første bilder

11. juli 2022 presenterte NASA det første dypfeltsbildet tatt av James Webb. USAs president Joe Biden avslørte bildet gjennom en felles sending mellom Det hvite hus og US Space Agency. ^{[ 50 ]}

Den 12. juli 2022 ble det NASA kalte en "pakke" med bilder tatt av James Webb presentert for publikum. Flere objekter ble fotografert og fikk avslørt spektralmålinger. ^{[ 51 ]}

Bilder utgitt av NASA 12. juli 2022

Eta Carinae-tåken	Stephans kvintett	NGC 3132	spekteret av Eksoplanet WASP 76 b

Se også

• Flotte romobservatorier
• Hubble-romteleskopet

Referanser

Eksterne linker

• «NASAs nettsted om James Webb Space Telescope-sonden » 
• «Etter Pluto, 6 prosjekter som burde revolusjonere måten vi ser verdensrommet på» 

• astronomi portal
• kosmologi portal
• Romutforskningsportal