Maailmankaikkeuden ja aurinkokunnan tutkimus etenee jatkuvasti kiihtyvää vauhtia. Yksi uusimmista tieteellisistä läpimurroista on James Webb -avaruusteleskoopin luominen . James Webb on avaruusteleskooppi, joka toimii näkyvän valon, lähi-infrapuna- ja keski-infrapuna-alueen spektrillä. Sen peilin halkaisija on 6,6 metriä ja se koostuu kahdeksastatoista kuusikulmaisesta osasta. Teleskooppi on optimoitu infrapunaobservatorioksi.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tulee tietää James Webb -avaruusteleskoopista, sen ominaisuuksista ja sen panoksesta tieteeseen.
Tärkeimmät ominaisuudet
Koska Maan ilmakehä absorboi infrapunasäteilyä, James Webbin avaruusteleskoopin kaltaiset kaukoputket, jotka pystyvät havaitsemaan häiriötöntä infrapunasäteilyä, ovat suurimpia ja tarkimpia avaruuteen koskaan lähetettyjä kaukoputkia. Se on suunniteltu havaitsemaan tähtitieteellisiä kohteita ennennäkemättömällä tarkkuudella. Se pystyy päättelemään, miten ensimmäiset galaksit muodostuivat, tähtien syntymän ja eksoplaneettojen ilmakehien , jotta voidaan määrittää, ovatko elämän olosuhteet mahdollisia.
Tämä näkökohta on ollut avainasemassa James Webb -teleskoopin saavutusten selvittämisessä ja tiedon parantamisessa kosmoksesta ja galaksien alkuperästä.
Toisaalta tämän teleskoopin erityispiirre on se, että sen koon vuoksi sen on kyettävä taittumaan raketin kärjessä avaruuteen lähettämistä varten. Avaruudessa sen on taitettuna kyettävä avautumaan matkalla työmaalle 1,5 miljoonan kilometrin päähän Maasta . Teknologisen kehityksen haasteisiin kuuluu sen on kyettävä eristämään itsensä lämmöltä ja valolta sekä jäähdyttämään itseään passiivisesti tai ilman ulkoista virtalähdettä.
Minkä tyyppinen kaukoputki James Webb on?
James Webb -avaruusteleskooppi toimii infrapuna-alueella, näkyvän valon alapuolella. Se pystyy havaitsemaan ihmissilmälle näkymätöntä valoa, mutta jos se havaitaan asianmukaisilla laitteilla, se voisi auttaa kylmien tähtitieteellisten kohteiden, kuten nuorten planeettojen, tutkimuksessa.
Se on myös säteilytyyppi, joka voi kulkea tähtipölyn läpi, mitä näkyvä valo ei pysty. Tämä ominaisuus mahdollistaa sellaisten kohteiden kuin enuraanien ja prototähtien tutkimisen , jotka ovat syntyneet tähtipölystä tai joita voi ympäröidä tähtipöly, mikä vaikeuttaa havaintoja. Lisäksi tämän teleskoopin sieppaama infrapunavalo voi olla varhaisimpien galaksimuodostelmien kaikuja, jotka ovat maailmankaikkeuden laajenemisen venyttämiä ja suuntautuvat spektrin punaiseen päähän. Tästä syystä James Webb -avaruusteleskooppia kutsutaan joskus teleskoopiksi, joka voi kulkea ajassa.
Miten James Webbin avaruusteleskooppi liikkuu?
James Webb -avaruusteleskooppi on Maan suuntainen ja liikkuu Auringon ympäri pysähtymättä. Se kiertää tähteämme kerran vuodessa ja tekee ellipsin viiden kuukauden välein. Kapton-etsimen ansiosta sen peilit ja instrumenttimoduulit pysyvät suojassa auringonvalolta ja lämmöltä kaikkina aikoina. Painovoiman tasapainopiste, Lagrangen piste 2, sijaitsee 1,5 miljoonan kilometrin päässä planeetastamme , missä se tarvitsee liikkumiseen hyvin vähän lisäenergiaa.
Tämä energiatehokkuus mahdollistaa sen, että se voi käyttää aurinkopaneeliensa kautta keräämäänsä energiaa Maasta lähetettyjen komentojen suorittamiseen ja havaintodatan lähettämiseen takaisin planeetallemme. Komentojen lähettäminen Maasta havaintotilojen määrittämiseksi tai toiselle henkilölle tieteellisiä instrumentteja käyttäen voi kestää 30 minuuttia ja kulkea 1,5 miljoonaa kilometriä teleskoopin ja dataa lähettävän ja vastaanottavan radioantennin välillä. Hubble ja sen seuraaja Webb kohtaavat haasteet.
Kuinka paljon James Webbin avaruusteleskooppi maksaa?
NASAn mukaan ” observatorion rakentamisen, laukaisun ja käytön kustannukset ovat 8,8 miljardia dollaria . Viiden vuoden käyttökustannukset ovat 860 miljoonaa dollaria, jolloin kokonaiskustannukset elinkaarelle ovat 9,66 miljardia dollaria.” Kuitenkin lisättiin myös, että teleskoopin ei odoteta olevan käyttöiän rajoitettu viiteen vuoteen, vaan sen odotetaan pystyvän harjoittamaan korkeatasoista tiedettä riittävillä kulutusmateriaaleilla noin 10 vuoden ajan.
Teleskooppi on kyennyt sieppaamaan venytettyä infrapunavaloa jopa 13.500 miljardin valovuoden etäisyydellä olevista kohteista, kun ensimmäiset galaksit muodostuivat. James Webb sijaitsee Lagrangin pisteessä 2, gravitaatiotasapainopisteessä, joka osuu yhteen maan kanssa.
Tätä teleskooppia operoi Space Telescope Science Institute Baltimoressa , Yhdysvalloissa. Maan päällä olevat tutkijat ottivat yhteyttä James Webbiin radioantennien kautta Goldstonessa, Yhdysvalloissa, Madridissa, Espanjassa ja Canberrassa, Australiassa, riippuen siitä, kumpi oli lähimpänä teleskooppia, kellonajan ja Maan sijainnin perusteella. Teleskooppi vastaanottaa dataa tietoliikenneantenninsa kautta, ja suoritettuaan sille lähetetyt komennot, se lähettää myös omat datansa sieltä.
Tiedemiehet ympäri maailmaa voivat lähettää tutkimusprojektejaan saadakseen dataa tieteellistä tutkimusta varten. Ensimmäisessä vaiheessa James Webb -avaruusteleskoopin ominaisuuksia selvittävä ryhmä teki viiden kuukauden alustavia havaintoja, jolloin data oli sekä amatööri- että ammattitähtitieteilijöiden saatavilla. Tätä seuraa taattu havaintoaikavaihe teleskoopin suunnitteluprosessiin osallistuneille ja lopuksi avoin havaintoaika jo kilpaileville projekteille – niille, jotka käyttävät 80 prosenttia Webbin havaintoajasta.
Nämä hankkeet on jätettävä nimettömänä ja ilman viittausta aikaisempiin töihin, jotta ne voidaan valita ansioidensa perusteella ja ilman sukupuoleen, kansallisuuteen tai akateemiseen kokemustaan vaikuttamista.
Kuka keksi James Webbin avaruusteleskoopin?
Vuonna 1988 NASAn johtaja Riccardo Giaconi esitti haasteen rakentaa James Webb -avaruusteleskoopin ominaisuuksilla varustettu kaukoputki ennen Hubble-avaruusteleskoopin laukaisua. Tämän kaukoputken, ensimmäisen seuraavan sukupolven avaruusteleskoopin (NGTS), rakentamisen haasteet esiteltiin ensimmäisen kerran vuonna 1989 tieteellisessä konferenssissa Yhdysvalloissa.
Tämä ei ole yksittäinen keksintö, vaan tiimityö, joka muuttuu sen kehittyessä ja kokoaa yhteen yhteistyötä ympäri maailmaa Euroopan avaruusjärjestön (ESA), Kanadan avaruusjärjestön (CSA) ja kumppanikonsortion alaisuudessa. teollisuus ja tiedemiehet.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää James Webb -avaruusteleskoopista ja sen ominaisuuksista.