Acest articol sau secțiune este despre o misiune spațială în desfășurare . Informațiile afișate se pot schimba frecvent. Nu adăugați speculații sau text fără a vă referi la surse de încredere . Ultima modificare 14 iulie 2022.

Telescopul spațial James Webb
Concepția artistică a telescopului
Descriere
Tip	Telescop
Operator(i)	NASA ESA CSA STScI [ 1 ]
site web	jwst .nasa .gov sci .esa .int /jwst asc- csa .gc .ca stsci .edu /jwst
durata misiunii	5 ani, extensibil la 10 ani, 6 luni și 19 zile (în curs)
proprietăți
Paste	6 161,4 kg
Diametru	6,5 metri
Energie electrică	2 000 de wați
Misiune
Antreprenor(i)	Northrop Grumman , Ball Aerospace
Data lansării de	25 decembrie 2021 , [ 2 ] 09:20:00 UTC −3
vehicul de lansare	ariana 5
locația de eliberare	Kourou ELA-3
periastro	374.000 km (230.000 mi) [ 3 ]
Apoastro	1 500 000 km (930 000 mi) [ 3 ]
perioadă orbitală	6 luni
însemnele misiunii
Însemnele misiunii. Logo-ul misiunii.
Note
Acest articol sau secțiune conține materiale despre o misiune spațială curentă, așa că informațiile se pot schimba pe măsură ce misiunea progresează.
Portalul Astronomiei

Oglinda principală a lui James Webb în camera uriașă de la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt , Maryland .

Telescopul spațial James Webb ( JWST ) este un telescop spațial dezvoltat în comun de NASA , Agenția Spațială Europeană (ESA) și Agenția Spațială Canadiană (CSA), ^{[ 4 ]} cu scopul de a plasa în spațiu un observator pentru a capta radiația infraroșie . . Telescopul ar trebui să observe formarea primelor galaxii și stele , să studieze evoluția galaxiilor și să vadă procesele de formare a stelelor și planetelor .^{[ 5 ]} Telescopul a fost inițial numittelescopul spațial de generație următoaresauNGST. Termenul „Next Generation” se referă la faptul că este destinat să înlocuiascăTelescopul Spațial Hubble, deoarece după lansarea acestuia au fost dezvoltate noi tehnologii, permițând construirea noului telescop sub un nou concept. ^{[ 6 ]} Telescopul a fost redenumit ulterior în2002, în onoarea fostului administrator al agenției spațiale americane,James Edwin Webb, care a condusprogramul Apollo, pe lângă o serie de alte misiuni spațiale importante. ^{[ 7]}

Acest telescop este destinat să înlocuiască parțial funcțiile telescopului spațial Hubble. Masa sa este de aproximativ jumătate din cea a lui Hubble, dar oglinda sa primară are un diametru de 2,5 ori mai mare și o suprafață a oglinzii de șase ori mai mare decât cea a lui Hubble, permițându-i să capteze mult mai multă lumină. ^{[ 8 ]} Telescopul ar trebui să aibă, de asemenea, un echipament mai bun pentru a capta radiația infraroșie. De asemenea, este de așteptat să funcționeze mult mai departe de Pământ, orbitând în haloul care constituie al doilea punct Lagrange L2 . ^{[ 9 ]}

Telescopul va dura aproximativ trei luni pentru a ajunge pe orbita sa finală. Durata sa de viață va fi limitată de distanța de la Punctul Lagrange L2, dincolo de orbita Lunii și din raza de acțiune a oricărei nave spațiale cu echipaj disponibil în prezent, ceea ce va împiedica telescopul să fie supus întreținerii; ^{[ 10 ] [ 5 ]} și, de asemenea, din cauza stocurilor limitate de răcitoare ^{[ 11 ]} și combustibil folosit pentru a-l menține pe orbită, care ar trebui să fie mic în comparație cu telescopul Hubble . ^{[ 12 ]}

James Webb a fost lansat pe 25 decembrie 2021 de la Centrul Spațial Kourou din Guyana Franceză . ^{[ 13 ]} Pe 24 ianuarie 2022 a ajuns la destinație, punctul Lagrange L2. ^{[ 14 ]} Prima sa țintă a fost steaua HD 84406 , situată la aproximativ 241 de ani lumină de Pământ . ^{[ 15 ]}Cu toate acestea, imaginile inițiale produse nu vor fi utilizate direct pentru studii științifice, deoarece vor fi defocalizate și vor servi doar pentru a ajuta la alinierea celor 18 segmente hexagonale ale oglinzii primare a telescopului. ^{[ 16 ]} Primele imagini științifice color și spectroscopie au fost publicate pe 12 iulie 2022. ^{[ 17 ]}

Misiune

Misiunea principală a JWST va fi să examineze radiația infraroșie rezultată din marea expansiune ( Big Bang ) și să facă observații despre copilăria Universului . Pentru a efectua astfel de studii cu o sensibilitate fără precedent, întregul Observator trebuie menținut la rece și sursele mari de interferență în infraroșu, cum ar fi Soarele , Pământul și Luna , trebuie blocate. ^{[ 11 ]}

Pentru a realiza acest lucru, JWST va trebui să poarte cu el un scut solar mare metalizat pliabil , care va trebui să se deschidă în spațiu și să blocheze toate aceste surse de radiație infraroșie; combinat cu un sistem de răcire cu radiatoare. ^{[ 11 ]} Timpul nominal pentru misiunea și observațiile telescopului este de cinci ani, cu scopul de a ajunge la zece ani. ^{[ 18 ]} Misiunea planificată de cinci ani va începe după o fază de punere în funcțiune și de ajustare de șase luni. ^{[ 19 ]}

Goluri

Telescopul spațial James Webb are patru obiective principale:

• În căutarea luminii primelor stele și galaxii care s-au format în Univers după Big Bang
• Studiați formarea și evoluția galaxiilor
• Înțelegeți formarea stelelor și a sistemelor planetare
• Studiați sistemele planetare și originile vieții. ^{[ 20 ]}

Lansa

Lansarea lui James Webb la bordul Ariane 5.

Lansarea (denumită „zborul Ariane VA256”) a avut loc pe 25 decembrie 2021, pe o rachetă Ariane 5 , la Centrul Spațial Kourou din Guyana Franceză . ^{[ 13 ]} După succesul lansării, administratorul NASA Bill Nelson a declarat că aceasta este „o zi grozavă pentru planeta Pământ”. ^{[ 21 ]}

La 31 de minute de la lansare, telescopul a început procesul de desfășurare a panourilor solare, a antenei, a scutului solar, a oglinzii și a brațului, care se preconizează că va dura treisprezece zile. ^{[ 22 ]}

astronomie în infraroșu

Telescopul spațial James Webb este succesorul oficial al telescopului spațial Hubble și, deoarece se concentrează principal pe astronomia în infraroșu , este, de asemenea, un succesor al telescopului spațial Spitzer . James Webb va depăși capacitățile ambilor predecesori, putând vedea mai multe stele și galaxii mai vechi. ^{[ 23 ]} Observarea în spectrul infraroșu este o tehnică cheie pentru a realiza acest lucru, datorită deplasării cosmologice către roșu., și pentru că acest tip de radiație pătrunde mai bine în praf și gaz. Acest lucru permite observarea obiectelor mai întunecate și mai reci. Deoarece vaporii de apă și dioxidul de carbon din atmosfera Pământului absorb cele mai multe frecvențe din acest spectru, astronomia în infraroșu de la sol este limitată la benzi de unde înguste pe care atmosfera le absoarbe cel mai puțin. În plus, atmosfera însăși emite acest tip de radiație, acoperind adesea lumina obiectelor observate; ceea ce face ca un telescop spațial să fie de preferat pentru observațiile în infraroșu. ^{[ 24 ]}

Locație și orbita

JWST operează pe o orbită halo, înconjurând un punct din spațiu cunoscut sub numele de punct Lagrange Soare-Pământ L2 , la aproximativ 1.500.000 km dincolo de orbita Pământului în jurul Soarelui. ^{[ 25 ]} Poziția sa reală variază între aproximativ 250.000 km și 832.000 km de L2 pe măsură ce orbitează, ținându-l departe de umbra Pământului și a Lunii. Acest aranjament menține temperatura navei spațiale constantă și sub nivelul de 50 K (-223 °C) necesar pentru observațiile în infraroșu slab. ^{[ 26 ]}

control termic

Parasolarul JWST este un sistem de control termic pasiv implementat după lansare pentru a proteja telescopul și instrumentele de lumină și căldură de la Soare, Pământ și Lună. Scopul său este de a permite telescopului în infraroșu să funcționeze la sau sub temperatura sa de proiectare de 40 kelvin (-233 °C). ^{[ 27 ]} Prin urmare, telescopul folosește o protecție solară mare pentru a bloca lumina și căldura de la Soare, Pământ și Lună, iar poziția sa aproape de Soare-Pământ L2 menține toate cele trei corpuri pe aceeași parte a navei spațiale în orice moment. . ^{[ 28 ]} Protectorul menține o temperatură stabilă pentru structurile de pe partea întunecată, ceea ce este esențial pentru menținerea alinierii precise a segmentelor oglinzii primare în spațiu. ^{[29 ]}

Instrumente

Ilustrație de James Webb.

Cele trei module principale de instrumente ale telescopului sunt:

• Modul de instrumente științifice integrate - ( ISIM );
• Element de telescop optic - ( OTE );
• Modul de suport spațial - ( SSM ).

ISIM este un sistem complet distribuit care constă dintr-un modul criogenic care este integrat cu OTE și cu software -ul , circuitele procesorului și alte instrumente electronice, situate în partea fierbinte a SSM. ^{[ 30 ]}

ISIM furnizează structura, mediul și mijloacele de transport pentru datele care sunt colectate de cele trei module științifice: NIRCam , NIRSpec și MIRI. Pe lângă senzorul de reglare fină (Fine Guidance Sensor - FGS):

• Near Infrared Camera (NIRCam) = Camera cu infraroșu; ^{[ 31 ]}
• Mid Infrared Instrument (MIRI) = Instrumente pentru infraroșu; ^{[ 32 ]}
• Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) = Spectrograf cu infraroșu. ^{[ 33 ]}

Northrop Grumman Space Technology este principalul contractor responsabil pentru dezvoltarea și integrarea Observatorului. Ei sunt responsabili pentru dezvoltarea și construcția navei spațiale, care le includ pe ambele; corpul principal și scutul solar. ^{[ 34 ]} Ball Aerospace a fost subcontractat pentru a dezvolta și construi Elementul Telescopului Optic (OTE) . ^{[ 19 ]} Goddard Space Flight Center este responsabil pentru furnizarea Modulului de instrumente științifice integrate (ISIM). ^{[ 35 ]}

Istorie

Lucrarea la proiect a început cu mai bine de 30 de ani în urmă la STScI cu provocarea de a „gândi la următoarea mare misiune dincolo de Hubble”. Dezvoltarea unui concept de misiune a avut loc în septembrie 1989, cu un atelier ținut la STScI, înainte de lansarea Hubble. Atelierul a acoperit oportunitățile științifice și provocările tehnologice ale unei astfel de misiuni și sa bazat pe cercetările anterioare până în prezent. ^{[ 36 ]}

Istorie (dezvoltare până în 2003)

Discuțiile privind continuarea lui Hubble au început în anii 1980, dar o planificare serioasă a început la începutul anilor 1990. ^{[ 38 ]} Panelul UV-Optical in Space al Academiilor Naționale din 1990 a dat un impuls conceptului prin recomandarea unui telescop spațial răcit. Succesorul lui Hubble. Dezvoltarea unui concept de telescop spațial de generație următoare (NGST) de 8 metri în următorii doi ani sa concentrat pe un telescop vizibil și infraroșu răcit, odată ce a devenit clar că nu era practic din punct de vedere tehnic să includă capabilitățile UV.

În 1993, Consiliul Institutului Telescopului Spațial (STIC) a numit un comitet pentru a studia misiunile de astronomie spațială din secolul 21 și doi ani mai târziu, comitetul a recomandat un telescop de 4 m – mai mic decât NGST de 8 până la 10 m discutat inițial, dar păstrând cel mai important lucru. capacitatea de a vedea lumina infraroșie. Mai târziu, NASA a restabilit NGST-ul la 8 metri. ^{[ 39 ]}

Practic, conceptul de telescop Hi-Z a fost dezvoltat între 1989 și 1994: ^{[ 40 ]} un telescop în infraroșu cu deschidere completă de 4 metri ^{[ 41 ]} care s-ar retrage pe o orbită cu 3 unități astronomice . ^{[ 42 ]} Această orbită îndepărtată ar fi beneficiat de zgomotul redus de lumină din praful zodiacal. ^{[ 43 ]} Alte planuri timpurii au cerut o misiune de la telescopul precursor NEXUS. ^{[ 44 ]}

Corectarea opticii defectuoase a telescopului spațial Hubble în primii săi ani a jucat un rol semnificativ în nașterea JWST. În 1993, NASA a pregătit STS-61 , misiunea navetei spațiale care avea să aibă un înlocuitor pentru camera HST și un adaptor pentru spectrograful de imagini pentru a compensa aberația sferică din oglinda primară.

În 2002, proiectul a fost redenumit în onoarea celui de-al doilea administrator al NASA (1961–1968), James E. Webb. Webb a condus agenția în timpul programului Apollo și a stabilit cercetarea științifică ca activitate de bază a NASA. ^{[ 45 ]} În 2003, NASA a acordat TRW contractul principal de 824,8 milioane USD pentru JWST. JWST este un proiect NASA, cu colaborare internațională din partea Agenției Spațiale Europene (ESA) și a Agenției Spațiale Canadei (CSA), care s-au alăturat oficial în 2004 și, respectiv, 2007.

Proiectul prevedea o oglindă primară de 6,1 metri și o dată de lansare în 2010. Mai târziu în acel an, TRW a fost achiziționată de Northrop Grumman și a devenit Northrop Grumman Space Technology. ^{[ 46 ]}

Replanificare (2005)

Dezvoltarea a fost gestionată de Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA din Greenbelt , Maryland , cu John C. Mather ca om de știință al proiectului. Antreprenorul principal a fost Northrop Grumman Aerospace Systems , responsabil pentru dezvoltarea și construcția elementului navei spațiale, care a inclus magistrala satelit, parasolar, ansamblul de turn deployabil (DTA) care conectează elementul telescopului optic la autobuzul navei spațiale și Mid Boom . Asamblare (MBA). ) care ajută la instalarea parasolarelor mari pe orbită, ^{[ 47 ]} în timp ce Ball Aerospace & Technologiesa fost subcontractat pentru a dezvolta și construi OTE în sine și Modulul de instrumente științifice integrate (ISIM). ^{[ 48 ]}

Prima imagine în infraroșu (colorată artificial) realizată de telescopul spațial James Webb. Această imagine dezvăluie galaxii nevăzute până acum, distorsiuni gravitaționale și câteva stele.

Multi-Field Multi-Instrument (MIMF)

După ce a îndeplinit etapa majoră de aliniere a telescopului la NIRCam în martie 2022, echipa Webb a început să extindă alinierea telescopului la ghid (sensorul de orientare fină sau FGS) și la celelalte trei instrumente științifice. NASA a numit acest proces de șase săptămâni aliniere multi-instrument multi-câmp (MIMF). ^{[ 49 ]}

primele imagini

Pe 11 iulie 2022, NASA a prezentat prima imagine în câmp adânc realizată de James Webb. Președintele american Joe Biden a dezvăluit imaginea printr-o transmisie comună între Casa Albă și Agenția Spațială a SUA. ^{[ 50 ]}

Pe 12 iulie 2022, ceea ce NASA a numit un „pachet” de imagini realizate de James Webb a fost prezentat publicului. Mai multe obiecte au fost fotografiate și au fost dezvăluite măsurători spectrale. ^{[ 51 ]}

Imagini publicate de NASA pe 12 iulie 2022

Nebuloasa Eta Carinae	Cvintetul lui Stephan	NGC 3132	spectrul de Exoplaneta WASP 76 b

Vezi si

• Marile Observatoare Spațiale
• Telescopul spațial Hubble

Referințe

linkuri externe

• „Site-ul web al NASA despre sonda telescopului spațial James Webb ” 
• „După Pluto, 6 proiecte care ar trebui să revoluționeze modul în care vedem spațiul” 

• portal de astronomie
• portalul cosmologiei
• Portal de explorare spațială