اندازه و قدرت تلسکوپ جیمز وب
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST یا “وب”) یک تلسکوپ فضایی مشترک NASA-ESA-CSA است که برای جانشینی تلسکوپ فضایی هابل به عنوان گل سرسبد مأموریت نجومی فیزیکی ناسا برنامه ریزی شده است.JWST وضوح و حساسیت مادون قرمز بهبود یافته نسبت به هابل را فراهم می کند و تحقیقات گسترده ای را در زمینه های نجوم و کیهان شناسی از جمله مشاهده برخی از دورترین وقایع و اشیا the جهان ، مانند شکل گیری اولین کهکشان ها را امکان پذیر می کند. .
ساختار تلسکوپ جیمز وب
آینه اصلی JWST ، عنصر تلسکوپ نوری ، از 18 بخش آینه شش ضلعی ساخته شده از برلیوم روکش طلا تشکیل شده است که با ترکیب آنها یک آینه با قطر 6.5 متر (21 فوت) ایجاد می کند – بطور قابل توجهی بزرگتر از 2.4 متر هابل (7 فوت) 10 اینچ است. بر خلاف تلسکوپ هابل ، که در اشعه ماوراlet بنفش ، مرئی و نزدیک مادون قرمز (0.1 تا 1 میکرومتر) مشاهده می کند ، JWST در یک محدوده فرکانس پایین تر ، از نور قابل مشاهده با طول موج طولانی تا میانه مادون قرمز (0.6 تا 28.3 میکرومتر) را می تواند مشاهده کند ، که به آن امکان می دهد اشیا high زیاد قرمزرنگ را مشاهده کند که بسیار قدیمی هستند و برای مشاهده هابل بسیار دور هستند. برای مشاهده و تداخل در مادون قرمز ، باید این تلسکوپ بسیار سرد نگه داشته شود ، بنابراین در فضا در نزدیکی نقطه زمین-خورشید L2 لاگرانژ مستقر می شود ، و یک آفتابگیر بزرگ ساخته شده از روکش سیلیکون و آلومینیوم Kapton ، خود را حفظ می کند آینه و ابزارهای زیر 50 K (−223.2 درجه سانتی گراد ؛ −369.7 درجه فارنهایت).
نام اصلی سازنده این تلسکوپ
JWST توسط ناسا ، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا در حال ساخت است. مرکز پرواز فضایی Goddard ناسا پس از راه اندازی توسط م Instituteسسه علوم تلسکوپ فضایی ، تلاش برای توسعه اش را مدیریت می کند و نام وی به جیمز ای وب است ، که از سال 1961 تا 1968 مدیر ناسا بود و نقش اساسی در برنامه آپولو. پیمانکار اصلی این کار Northrop Grumman است.
زمان پرتاپ تسکوپ جیمز وب
برنامه ای در سال 1996 برای پرتابی آغاز شد که در ابتدا برای سال 2007 و بودجه 500 میلیون دلاری برنامه ریزی شده بود اما این پروژه با تاخیرهای زیادی روبرو بود و هزینه های زیادی را متحمل شد و در سال 2005 مجدداً مورد بازسازی قرار گرفت. ساخت JWST در اواخر سال 2016 ، پس از آن مرحله آزمایش گسترده آن آغاز شد. در مارس 2018 ، ناسا پس از پاره شدن آفتابگیر تلسکوپ هنگام استقرار تمرین ، پرتاب را بیشتر به تأخیر انداخت. به دنبال توصیه های یک هیئت بررسی مستقل ، راه اندازی مجدداً در ژوئن 2018 به تأخیر افتاد. کار در مورد ادغام و آزمایش تلسکوپ به دلیل همه گیری COVID-19 در مارس 2020 به حالت تعلیق درآمد ، که باعث تأخیرهای بیشتر می شود. کار از سر گرفته شده است ، اما ناسا اعلام کرد که تاریخ پرتاب مجدداً تا 31 اکتبر 2021 به تأخیر افتاده است. در حال حاضر قرار است از 30 مارس 2021 به فضا پرتاب شود. مشکلات موجود در موشک Ariane 5 تهدید کرده است که تاریخ پرتاب را بیش از پیش عقب می اندازد. هزینه کل تولید تلسکوپ بالغ بر 10 میلیارد دلار شده است.
اندازه ی جرمی تلسکوپ جیمز وب
جرم پیش بینی شده JWST حدود نیمی از تلسکوپ فضایی هابل است ، اما آینه اصلی آن ، یک بازتابنده بریلیوم با روکش طلا به قطر 6.5 متر ، یک منطقه جمع آوری بیش از شش برابر بزرگتر ، 25.4 متر مربع (273 فوت مربع) با استفاده از 18 شش ضلعی دارد. آینه هایی با مبهم شدن 0.9 متر مربع (9.7 فوت مربع) برای پایه های پشتیبانی ثانویه .
3 دلیل اصلی مادون قرمز بودن جیمز وب
JWST به سمت نجوم نزدیک به مادون قرمز سوق داده شده است ، اما بسته به دستگاه می تواند نور مرئی و قرمز مرئی و همچنین منطقه مادون قرمز در وسط را ببیند. این طرح به سه دلیل اصلی بر مادون قرمز نزدیک به میانه تأکید دارد:
- انتشار اجسام با انتقال به سرخ بالا به مادون قرمز منتقل می شود اجسام سرد مانند دیسک های زباله و سیارات به شدت در مادون قرمز منتشر می شوند
- مطالعه این باند از زمین یا تلسکوپ های فضایی موجود مانند هابل دشوار است تلسکوپ های زمینی باید جو زمین را ببینند ، که در بسیاری از نوارهای مادون قرمز مات است (شکل جذب جو را ببینید). حتی درصورتی که جو شفاف باشد ، بسیاری از ترکیبات شیمیایی هدف ، مانند آب ، دی اکسید کربن و متان نیز در جو زمین وجود دارند که تجزیه و تحلیل را بسیار پیچیده می کند. تلسکوپ های فضایی موجود مانند هابل نمی توانند این باند ها را مطالعه کنند زیرا آینه آنها به اندازه کافی خنک نیست (آینه هابل در حدود 15 درجه سانتیگراد (288 K) حفظ می شود) بنابراین خود تلسکوپ به شدت در نوارهای مادون قرمز تابش می کند.
- JWST در نزدیکی Earth-Sun L2 (نقطه لاگرانژ) ، تقریباً 1.500.000 کیلومتر (930.000 مایل) فراتر از مدار زمین ، کار خواهد کرد. برای مقایسه ، هابل 550 کیلومتر (340 مایل) بالاتر از سطح زمین می چرخد و ماه تقریباً 400000 کیلومتر (250،000 مایل) از زمین فاصله دارد. این مسافت باعث شد تعمیر یا ارتقا hardware سخت افزار JWST پس از پرتاب با سفینه های موجود در مرحله طراحی و ساخت تلسکوپ ، تقریباً غیرممکن باشد. SpaceX می گوید Starship جدید آن توانایی تحویل ماهواره ها و تلسکوپ های فضایی حتی بزرگتر از جیمز وب را دارد و برای رسیدن به مدار مریخ طراحی شده است. اجسام نزدیک این نقطه لاگرانژ می توانند همزمان با زمین به دور خورشید بچرخند و به تلسکوپ اجازه می دهند تا در یک فاصله تقریباً ثابت بماند و از یک آفتابگیر برای جلوگیری از گرما و نور خورشید و زمین استفاده کنند. این ترتیب دمای فضاپیما را زیر 50 K (−223.2 ° C ؛ 9.369.7 ° F) ، برای مشاهدات مادون قرمز لازم نگه می دارد .
بزرگی تلسکوپ جیمز وب
طول آن و حداکثر قطر آن 4.2 متر (14 فوت) است و تقریباً به اندازه یک کامیون بزرگ تراکتور-تریلر است. آفتابگیر جیمز وب حدود 22 متر در 12 متر (69.5 فوت در 46.5 فوت) است. تقریباً نیمی از هواپیمای 737 است.
بسیاری از دانشمندان معتقدند که سیاره دیگری مانند زمین در جایی از جهان وجود دارد و جستجوی آن برای شروع آغاز شده است.
قدرت نهایی تلسکوپ جیمز وب
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) نسبت به نمونه های قبلی خود قدرتمندتر خواهد بود و قادر خواهد بود تا به فضا برای کشف سیارات دوردست در کهکشانهای دور نیز برود. حتی به ما ابزاری برای جستجوی نشانه هایی از جو می دهد که می تواند زندگی را حفظ کند.
وزن تلسکوپ جیمز وب
مسلماً تلسکوپ های بزرگتر متصل به زمین وجود دارد ، اما همانطور که از نام آن پیداست ، JWST در بالای جو پرسه می زند و منظره های بدون مانع قدرتمندتری از آسمان را ارائه می دهد حتی از تلسکوپ فضایی هابل. این تلسکوپ مادون قرمز Webb توسط ناسا و همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) تأمین می شود ، 6 تن وزن دارد و به دور 1.5 میلیون کیلومتر از زمین خواهد چرخید. این دارای بسیاری از پیشرفت های جدید فن آوری ، از جمله یک آفتابگیر قابل استفاده و یک آینه تقسیم شده تاشو است.
بلیک بولاک ، متخصص فیزیک نجومی ، که مدیر شرکت سامانه های هوافضای نورثروپ گرومن ، پیمانکار پروژه است ، می گوید: “برای رفتن به اولین کهکشان ها ، ما به آینه بزرگتری احتیاج داشتیم و آن آینه بزرگتر باید فرکانس بیشتری از نور را ببیند.” وی می افزاید: “همچنین باید سرد نگه داشته می شد – منهای 400 درجه فارنهایت – بنابراین دارای یک محافظ خورشید به اندازه زمین تنیس است که به عنوان یک چتر ساحلی غول پیکر عمل می کند.” “این مانند 1 میلیون SPF است که جلوی نور خورشید را می گیرد.”
بزرگ ترین و قدرتمند ترین تلسکوپ حال حاضر در فضا
بولاک می گوید: “این بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپ است که در فضا قرار داده شده است. تلسکوپ های بزرگی روی زمین وجود دارد اما چیزی از این طبیعت و پیچیدگی در فضا وجود ندارد. با دست پایین ، این قدرتمندترین چیز موجود است.”
وب جانشین هابل است و 100 برابر قدرتمندتر است. وب همچنین دارای یک آینه بسیار بزرگتر از هابل است ، وب سایت تلسکوپ Webb را توضیح می دهد: “این منطقه بزرگتر برای جمع آوری نور به این معنی است که وب می تواند فاصله زمانی بیشتری نسبت به توانایی هابل داشته باشد. هابل در مدار بسیار نزدیک به زمین است ، در حالی که وب 1.5 میلیون کیلومتر دورتر خواهد بود. “
همچنین در این مقاله بخوانید : زمان اتمام و پرتاب پروژه آرتمیس
جیمز وب ماشین زمان گونه
بولاک می گوید: “هابل وقتی به حداکثر فشار خود برسد ، می تواند کهکشان هایی را ببیند که از نظر سنی نوجوان هستند. ما می خواهیم نوزادان را ببینیم.” “با استفاده از Webb ، ما برای اولین بار قادر خواهیم بود که به اولین اشیا in موجود در جهان رجوع کنیم. همچنین برای اولین بار ، ما می توانیم سایر سیارات را که در اطراف ستاره های دیگر ، سیارات خارج از فاصله هستند ، توصیف کنیم و ببینیم اگر اقیانوس ها وجود داشته باشد ، چه عناصر شیمیایی وجود دارد. “
“تلسکوپ وب قادر نخواهد بود قاطعانه بگوید که به طور قطع در یک سیاره زندگی وجود دارد یا نه ، اما شروع به ترسیم آن فضا می کند و می گوید:” آنجا ممکن است یک اقیانوس باشد “، که به ما یک نقشه راه برای بررسی بیشتر می دهد و واقعاً تحقیق کن ، “او می گوید.
وب در مادون قرمز به جهان نگاه می کند ، این مهم است زیرا ستاره ها و سیارات تازه شکل گرفته در پشت غباری پنهان شده اند که نور مرئی را جذب می کند ، اما نور مادون قرمز می تواند به آن غبار نفوذ کند.
جیمز وب کمک به پیدا کردن زمین بعدی
“ما قصد داریم ماهیت انرژی تاریک در جهان را بررسی کنیم و ماهیت این اجرام بسیار قدیمی را درک کنیم. و توصیف سیارات در اطراف خورشیدهای دیگر ما را در مسیر کشف وجود زمین دیگری در آنجا قرار می دهد.” وب همچنین به گفته Space.com به شکار سیارات فراخورشیدی کمک خواهد کرد ، کاری که هابل هنوز انجام می دهد اما برای آن طراحی نشده است.
کودتای تکنولوژی با تلسکوپ جیمز وب
بولاک می گوید: “این کتاب امکان بازنویسی اساسی کتاب های درسی ما را دارد ، زیرا به طرز چشمگیری دید ما را نسبت به جهان هستی افزایش می دهد.” “ما می توانیم درک بهتری از جهان زندگی خود را بدست آوریم. از نظر فناوری ، ما هم اکنون پیامدهای آن را می بینیم.”
نورثروپ گرومن ، كه آینه های تلسكوپ را ساخت ، مجبور شد زمین جدیدی را بپوشاند زیرا آینه ای با این دقت هرگز ایجاد نشده بود.
“این فن آوری که ما اختراع کرده ایم توسط جراحان چشم استفاده می شود ، بنابراین مزایای ملموسی وجود دارد. ما همچنین در سطح کامپیوتر در حال یادگیری چیزهایی هستیم. ما در درک کاربردهای قابل توجهی پیشرفت کرده ایم – این که چگونه این سپر عظیم خورشید را به اندازه زمین تنیس و آن را جمع کنید. “
این مطلب نیز شاید برای شما جالب باشد : اطلاعات کامل از نزدیکترین ستاره به زمین
اندازه ی آینه های تلسکوپ جیمز وب
وب دارای آینه اولیه 6.5 متری قطر است که باعث می شود حدود هفت برابر سطح جمع آوری آینه های موجود در نسل فعلی تلسکوپ های فضایی فراهم شود. طبق وب سایت وب ، میدان دید به طور قابل توجهی بزرگتر از دوربین روی هابل و وضوح مکانی به مراتب بهتر از تلسکوپ فضایی اسپیتزر مادون قرمز است.
میزان قدرت تلسکوپ جیمز وب
وب جانشین هابل است و 100 برابر قدرتمندتر است. وب همچنین دارای یک آینه بسیار بزرگتر از هابل است ، وب سایت تلسکوپ Webb را توضیح می دهد: “این منطقه بزرگتر برای جمع آوری نور به این معنی است که Webb می تواند دورتر از زمان توانایی هابل باشد .
