Illusztráció szerzői jog NASA Képaláírás Tavaly október óta a távcső tudományos műszereit a Goddard Center vákuumkamrájában tesztelték.

Döntő szakaszba érkeztek a Hubble orbitális teleszkóp utódjának, a James Webb Űr Obszervatóriumnak a kilövésének előkészítése.

A NASA mérnökei befejezik az új távcső főtükörének összeszerelését. Az új távcső felbocsátását most 2018 októberére tervezik.

Befejeződik a távcső tudományos berendezésének négy fő blokkjának kriogén tesztje és kalibrálása is.

A NASA új orbitális obszervatórium elindítására irányuló projektje ezzel a végső szakaszába érkezett, és a hátralévő kilövés előtti fázisok gyors befejezése a következő hónapokban várható.

A teleszkópot az európai Ariane 5 hordozórakétával tervezik elindítani, amely meghatározta a teleszkóp számos tervezési jellemzőjét, különösen azt, hogy fő tükre szegmensekből áll.

A NASA második vezetőjéről elnevezett James Webb Orbitális Teleszkópot az Egyesült Államok Repülési Ügynöksége, az Európai Űrügynökség és a Kanadai Űrügynökség finanszírozza.

Illusztráció szerzői jog NASA Képaláírás Minden berillium tükörszegmens a helyére van ragasztva

Az új távcső elsődleges célja az Ősrobbanás után kialakult első csillagok és galaxisok fényének észlelése, galaxisok, csillagok, bolygórendszerek kialakulásának és fejlődésének, valamint az élet keletkezésének tanulmányozása. Webb arról is tud majd beszélni, hogy mikor és hol kezdődött az Univerzum reionizációja, és mi okozta azt.

A teleszkóp lehetővé teszi a viszonylag hideg, akár 300 K felszíni hőmérsékletű (ami majdnem megegyezik a Föld felszíni hőmérsékletével) exobolygók észlelését, amelyek csillagaiktól 12 csillagászati ​​egységnél (AU) távolabb helyezkednek el, és 2000-ra. akár 15 fényévnyire a Földtől.

Több mint két tucat a Naphoz legközelebb eső csillag esik a részletes megfigyelési zónába. Az új távcsőnek köszönhetően igazi áttörés várható az exoblanetológiában - a távcső képességei nemcsak maguknak az exobolygóknak, de még ezeknek a bolygóknak a műholdjainak és spektrális vonalainak észlelésére is elegendőek lesznek, ami minden talaj számára elérhetetlen indikátor lesz. -alapú és orbitális teleszkóp egészen a 2020-as évek elejéig, amikor is üzembe helyezik a 39,3 m-es tükörátmérőjű európai rendkívül nagy teleszkópot.

Illusztráció szerzői jog NASA Képaláírás A főtükör utolsó két szegmense telepítésre vár

A teleszkóp legalább öt évig fog működni.

Az elmúlt hetekben a NASA mérnökei azzal voltak elfoglalva, hogy berillium elsődleges tükörszegmenseket ragasszanak a tükör tartószerkezetére.

A következő napokban az utolsó két nyolcszögletű szegmenst a rögzítéshez a kívánt pozícióba szerelik fel.

Eközben a marylandi Goddard Center szomszédos termében, az összeszerelő műhely mellett a leendő távcső tudományos berendezésének kriogén-vákuum tesztjeit fejezik be.

James Webbnek a következő tudományos műszerei lesznek az űrkutatáshoz:

• Közeli infravörös kamera;
• Készülék az infravörös sugárzás középtartományában történő munkához (Mid-Infrared Instrument);
• Közeli infravörös spektrográf;
• Finom irányítású érzékelő/közeli infravörös kamera és rés nélküli spektrográf.

Tavaly október óta ezek az eszközök vákuumkamrában vannak, amelynek hőmérsékletét mínusz 233 Celsius-fokra csökkentették.

Illusztráció szerzői jog NASA Képaláírás A Breadboard tesztelése már folyamatban van a Johnson Centerben.

A műszer-kalibrációs adatok már megszülettek, aminek nagy jelentősége lesz a távcső mélyűrben történő vezérlése szempontjából.

Ezek a tesztek segítettek azonosítani számos hibát, és kicserélni a megbízhatatlan berendezéseket és alkatrészeket. A teleszkóp 250 ezer burkolattal és redőnnyel rendelkezik, ezek egy részének az a kellemetlen hibája, hogy a Földről indítva a rezgések hatására vákuumban „megtapad”.

A mostani tesztek során a hordozórakéta rezgését szimulálták, a kicserélt alkatrészek pedig megnövelt megbízhatóságnak bizonyultak.

Még általánosabb optikai, rezgési és akusztikai vizsgálatokat kell elvégezni valamennyi teleszkóprendszeren.

A tükröt és a tudományos műszereket ezután a Johnson Centerbe szállítják további kriogén-vákuum-tesztelés céljából egy kamrába, amelyet az 1960-as években építettek az Apollo rakéták tesztelésére. Ezek a vizsgálatok körülbelül egy év múlva kezdődnek.

Ezek elkészülte után a távcsőhöz egy vezérlőrendszer-modult csatolnak, melybe fedélzeti számítógépeket és kommunikációs rendszereket telepítenek.

Utolsó lépésként egy teniszpálya méretű óriási napelempajzsot kell felszerelni a teleszkópra, amely megvédi az optikai rendszereket a napfénytől.

Nem kell sokat várni 2018 októberéig.

2015. november 12

A 17. század elején megjelent első, alig több mint 20 mm átmérőjű, szerény, 10-szeresnél kisebb nagyítású teleszkópok igazi forradalmat hajtottak végre a minket körülvevő kozmosz ismereteiben. Ma a csillagászok több ezerszer nagyobb átmérőjű óriási optikai műszerek üzembe helyezésére készülnek.

2015. május 26-a igazi ünnep lett a csillagászok számára szerte a világon. Ezen a napon Hawaii állam kormányzója, David Igay engedélyezte a nulladik építési ciklus megkezdését egy óriási műszerkomplexum kialudt Mauna Kea vulkánjának csúcsa közelében, amely néhány éven belül az egyik legnagyobb optikai teleszkóp a világon.

Így fog kinézni:

Óriások az arénában

Az új teleszkóp a Thirty Meter Telescope (TMT) nevet kapta, mert a nyílása (átmérője) 30 m lesz. A szerkezet valóban gigantikus lesz - 56 m magas és 66 m széles. E mutató szerint a TMT 80%-kal felülmúlja a 24,5 m-es rekesznyílású Giant Magellan Telescope-ot (GMT), amely 2021-ben áll üzembe a chilei Las Campanas Obszervatóriumban, amely a Carnegie Intézet tulajdona.

A TMT azonban nem marad sokáig világbajnok. A 39,3 m-es rekordátmérőjű European Extremely Large Telescope (E-ELT) a tervek szerint 2024-ben nyílik meg, és az Európai Déli Obszervatórium (ESO) zászlóshajója lesz. Építését már három kilométeres magasságban elkezdték a chilei Atacama-sivatagban található Cerro Armazones hegyen. Ennek az óriásnak a fő tükre, amely 798 szegmensből áll, 978 m²-es területről gyűjti a fényt.

Ez a csodálatos triász új generációs optikai szuperteleszkópok csoportját alkotja majd, amelyeknek sokáig nem lesz versenytársa.

Harmincméteres tudomány A Thirty Meter Telescope TMT a Ritchie-Chrétien terv szerint épült, amelyet számos jelenleg üzemelő nagy teleszkópban használnak, köztük a jelenleg legnagyobb, 10,4 m átmérőjű főtükörrel rendelkező Gran Telescopio Canaria-ban szakaszában három infravörös és optikai spektrométerrel szerelik fel a TMT-t, és a tervek szerint a jövőben még több tudományos műszerrel bővítik ezeket.

2. fénykép.

Szuperteleszkópok anatómiája

A TMT optikai tervezése arra a rendszerre nyúlik vissza, amelyet George Willis Ritchie amerikai csillagász és a francia Henri Chrétien egymástól függetlenül javasolt száz évvel ezelőtt. Egy fő homorú tükör és egy kisebb átmérőjű koaxiális konvex tükör kombinációján alapul, amelyek mindegyike forgáshiperboloid alakú. A másodlagos tükörről visszaverődő sugarak a fő reflektor közepén lévő lyukba irányulnak, és mögé fókuszálnak. Egy második tükör használata ebben a helyzetben kompaktabbá teszi a teleszkópot és növeli a gyújtótávolságát. Ezt a kialakítást számos működő távcsőben alkalmazzák, különösen a jelenleg legnagyobb, 10,4 m átmérőjű főtükörrel rendelkező Gran Telescopio Canariasban, a Hawaii Keck Obszervatórium tízméteres ikerteleszkópjában és a négy 8,2 méteres teleszkópban. az ESO tulajdonában lévő Cerro Paranal Obszervatórium.

Az E-ELT optikai rendszer egy homorú elsődleges tükröt és egy konvex másodlagos tükröt is tartalmaz, de számos egyedi tulajdonsággal rendelkezik. Öt tükörből áll, és a fő nem egy hiperboloid, mint a TMT, hanem egy ellipszoid.

A GMT-t teljesen másképp tervezték. Főtükre hét egyforma, 8,4 m átmérőjű monolit tükörből áll (hat gyűrűt alkot, a hetedik a közepén). A másodlagos tükör nem egy domború hiperboloid, mint a Ritchie-Chrétien tervezésben, hanem egy homorú ellipszoid, amely az elsődleges tükör fókusza előtt helyezkedik el. A 17. század közepén egy ilyen konfigurációt James Gregory skót matematikus javasolt, és először Robert Hooke ültette át a gyakorlatba 1673-ban. A gregorián séma szerint a Large Binocular Telescope (LBT) az arizonai Graham-hegyen található nemzetközi obszervatóriumban épült (mindkét „szeme” ugyanazokkal az elsődleges tükrökkel van felszerelve, mint a GMT tükrök), valamint két egyforma Magellán-teleszkóp. 6,5 m-es nyílás, akik a 2000-es évek eleje óta a Las Campanas Obszervatóriumban dolgoznak.

3. fénykép.

Az erő a készülékekben van

A több mint 50 éves élettartamra tervezett TMT-t először három, közös platformra szerelt mérőműszerrel szerelik fel - IRIS, IRMS és WFOS. Az IRIS (InfraRed Imaging Spectrometer) egy nagyon nagy felbontású videokamerából és egy infravörös spektrométerből álló komplexum, amely 34 x 34 ívmásodperces látómezőt biztosít. Az IRMS egy többréses infravörös spektrométer, a WFOS pedig egy széles látómezős spektrométer, amely egyidejűleg akár 200 objektumot is képes nyomon követni legalább 25 négyzetívpercnyi területen. A teleszkóp kialakítása egy laposan forgó tükröt tartalmaz, amely a pillanatnyilag szükséges eszközökre irányítja a fényt, és a kapcsolás tíz percet sem vesz igénybe. A távcsövet a jövőben további négy spektrométerrel és egy exobolygók megfigyelésére alkalmas kamerával szerelik fel. A jelenlegi tervek szerint két és fél évente egy-egy komplexum bővül majd. A GMT és az E-ELT is rendkívül gazdag műszerezettséggel rendelkezik majd.

4. fénykép.

európai óriás

A következő évtized szuperteleszkópjai nem lesznek olcsók. A pontos összeg még nem ismert, de az már világos, hogy összköltségük meghaladja a 3 milliárd dollárt. Mit adnak ezek a gigantikus műszerek az Univerzum tudományának?

„Az E-ELT-t különféle léptékű csillagászati ​​megfigyelésekre fogják használni – a Naprendszertől az ultramély űrig. Minden léptékben pedig kivételesen gazdag információkat várnak tőle, amelyek nagy részét más szuperteleszkópok nem tudják szolgáltatni” – mondta Johan Liske, az európai óriáscég tudományos csoportjának tagja, aki extragalaktikus csillagászattal és megfigyelő kozmológiával foglalkozik. mondta a Popular Mechanicsnak. - Ennek két oka van: egyrészt az E-ELT sokkal több fényt tud majd begyűjteni versenytársaihoz képest, másrészt a felbontása is jóval nagyobb lesz. Vegyük mondjuk a Naprendszeren kívüli bolygókat. A listájuk gyorsan bővül, az idei év első felének végére mintegy 2000 címet tartalmazott. Most nem a felfedezett exobolygók számának növelése a fő feladat, hanem konkrét adatok gyűjtése a természetükről. Pontosan ezt fogja tenni az E-ELT. Különösen spektroszkópiai berendezése teszi lehetővé a sziklás Föld-szerű bolygók légkörének tanulmányozását olyan teljességgel és pontossággal, amely a jelenleg működő teleszkópok számára teljesen elérhetetlen. Ez a kutatási program vízgőz, oxigén és szerves molekulák felkutatását foglalja magában, amelyek szárazföldi élőlények hulladéktermékei lehetnek. Kétségtelen, hogy az E-ELT növelni fogja a jelöltek számát a lakható exobolygók szerepére."

Az új távcső további áttöréseket ígér a csillagászat, az asztrofizika és a kozmológia területén. Mint ismeretes, komoly alapja van annak a feltételezésnek, hogy az Univerzum több milliárd éve tágul a sötét energia miatti gyorsulással. Ennek a gyorsulásnak a nagysága a távoli galaxisokból származó fény vöröseltolódásának dinamikájának változásaiból határozható meg. A jelenlegi becslések szerint ez az eltolódás évtizedenként 10 cm/s-nak felel meg. Ez az érték rendkívül kicsi a jelenleg működő teleszkópokkal mérhető, de az E-ELT eléggé képes ilyen feladatra. Ultra-érzékeny spektrográfjai megbízhatóbb adatokat szolgáltatnak arra a kérdésre is, hogy az alapvető fizikai állandók állandóak-e, vagy változnak-e az idő múlásával.

Az E-ELT azt ígéri, hogy forradalmasítja az extragalaktikus csillagászatot, amely a Tejútrendszeren túli objektumokkal foglalkozik. A jelenlegi teleszkópok lehetővé teszik az egyes csillagok megfigyelését a közeli galaxisokban, de nagy távolságokon meghibásodnak. Az európai szuperteleszkóp lehetőséget ad a Naptól több millió és tízmillió fényévnyire elhelyezkedő galaxisok legfényesebb csillagainak megtekintésére. Másrészt a legkorábbi galaxisok fényét is képes lesz fogadni, amelyekről még gyakorlatilag semmit sem tudni. A galaxisunk közepén található szupermasszív fekete lyuk közelében lévő csillagok megfigyelésére is képes lesz – nem csak a sebességüket méri 1 km/s-os pontossággal, hanem felfedezheti a jelenleg ismeretlen csillagokat is a lyuk közvetlen közelében, ahol a keringési sebesség megközelíti a fénysebesség 10%-át. És ez, ahogy Johan Liske mondja, nem a teleszkóp egyedi képességeinek teljes listája.

5. fénykép.

Magellán távcső

Az óriás Magellan távcsövet egy nemzetközi konzorcium építi, amely több mint tucat különböző egyetemet és kutatóintézetet egyesít az Egyesült Államokban, Ausztráliában és Dél-Koreában. Mint Dennis Zaritsky, az Arizonai Egyetem csillagászprofesszora és a Stuart Obszervatórium igazgatóhelyettese a PM-nek elmagyarázta, a gregorián optikára esett a választás, mert széles látómezőn javítja a képek minőségét. Az elmúlt években egy ilyen optikai séma több 6-8 méteres hatótávolságú optikai teleszkópon is jól bevált, sőt korábban nagy rádióteleszkópokon is alkalmazták.

Annak ellenére, hogy a GMT átmérőben és ennek megfelelően fénygyűjtő felületében alulmúlja a TMT-t és az E-ELT-t, számos komoly előnye van. Berendezése nagyszámú objektum spektrumának egyidejű mérésére lesz képes, ami a felmérési megfigyelések szempontjából rendkívül fontos. Ezenkívül a GMT optika nagyon nagy kontrasztot és képes az infravörös tartományba is eljutni. A látómező átmérője a TMT-hez hasonlóan 20 ívperc lesz.

Zaritsky professzor szerint a GMT elfoglalja méltó helyét a jövő szuperteleszkópjainak hármasában. Segítségével például információkat lehet szerezni a sötét anyagról - sok galaxis fő összetevőjéről. Térbeli eloszlása ​​a csillagok mozgása alapján ítélhető meg. Azonban a legtöbb galaxis, ahol dominál, viszonylag kevés csillagot tartalmaz, és meglehetősen halvány csillagokat. A GMT berendezés sokkal több ilyen csillag mozgását tudja majd követni, mint a jelenleg működő távcsövek bármelyikének műszerei. Ezért a GMT lehetővé teszi a sötét anyag pontosabb feltérképezését, és ez pedig lehetővé teszi a részecskéinek legvalószínűbb modelljének kiválasztását. Ez a kilátás különösen értékessé válik, ha figyelembe vesszük, hogy a sötét anyagot eddig sem passzív detektálással, sem gyorsítóval nem sikerült kimutatni. A GMT egyéb kutatási programokat is végez: exobolygók, köztük földi bolygók felkutatását, a legősibb galaxisok megfigyelését és a csillagközi anyag tanulmányozását.

A szuperóriás E-ELT lesz a világ legnagyobb teleszkópja 39,3 m átmérőjű elsődleges tükörrel. A legmodernebb adaptív optika (AO) rendszerrel lesz felszerelve három deformálható tükörrel, amelyek kiküszöbölik a torzulásokat. különböző magasságokban fordulnak elő, és hullámfront-érzékelők három természetes referenciacsillag és négy-hat mesterséges (lézerek segítségével a légkörben generált) fényelemzésére. Ennek a rendszernek köszönhetően a teleszkóp felbontása a közeli infravörös zónában optimális légköri viszonyok között eléri a hat ezredmásodpercnyi ívet, és nagyon közel lesz a fény hullámtermészetéből adódó diffrakciós határhoz.

Hawaii projekt

„A TMT az egyetlen a három jövőbeli szuperteleszkóp közül, amelynek helyszínét az északi féltekén választották ki” – mondja Michael Bolte, a Hawaii projekt igazgatótanácsának tagja, a University of the University asztronómia és asztrofizika professzora. Kalifornia, Santa Cruz. - Azonban az egyenlítőtől nem túl messze, az északi szélesség 19. fokán lesz felszerelve. Ezért a Mauna Kea Obszervatórium többi teleszkópjához hasonlóan mindkét félteke égboltját képes lesz felmérni, különösen mivel ez az obszervatórium a megfigyelési körülményeket tekintve az egyik legjobb hely a bolygón. Ezenkívül a TMT egy csoport közeli távcsővel együtt fog működni: a két 10 méteres ikertestvérrel, a Keck I-vel és Keck II-vel (amelyek a TMT prototípusainak tekinthetők), valamint a 8 méteres Subaruval és a Gemini-North-tel. . Nem véletlen, hogy a Ritchie-Chrétien rendszert számos nagy távcső tervezésénél alkalmazzák. Jó látómezőt biztosít, és nagyon hatékonyan véd mind a szférikus, mind a komikus aberráció ellen, amely torzítja a teleszkóp optikai tengelyén nem fekvő tárgyak képét. Ráadásul a TMT-hez valóban nagyszerű adaptív optikát terveznek. Nyilvánvaló, hogy a csillagászok joggal várják el, hogy a TMT-ben végzett megfigyelések sok izgalmas felfedezést eredményezzenek.

Bolte professzor szerint a TMT és más szuperteleszkópok is hozzájárulnak a csillagászat és az asztrofizika fejlődéséhez, elsősorban azáltal, hogy ismét kitolják az ismert univerzum határait térben és időben egyaránt. Alig 35-40 évvel ezelőtt a megfigyelhető tér főként 6 milliárd évnél nem régebbi objektumokra korlátozódott. Ma már megbízhatóan megfigyelhetők a körülbelül 13 milliárd éves galaxisok, amelyek fényét 700 millió évvel az Ősrobbanás után bocsátották ki. Vannak jelöltek a 13,4 milliárd éves galaxisokra, de ezt még nem erősítették meg. Arra számíthatunk, hogy a TMT műszerek olyan fényforrásokat is képesek lesznek kimutatni, amelyek csak kicsivel (100 millió évvel) fiatalabbak, mint maga az Univerzum.

A TMT csillagászatot és sok más lehetőséget kínál majd. A belőle nyert eredmények lehetővé teszik az Univerzum kémiai evolúciójának dinamikájának tisztázását, a csillagok és bolygók keletkezési folyamatainak jobb megértését, a galaxisunk és legközelebbi szomszédai szerkezetével kapcsolatos ismeretek elmélyítését, ill. , különösen a galaktikus halóról. A lényeg azonban az, hogy a TMT a GMT-hez és az E-ELT-hez hasonlóan valószínűleg lehetővé teszi a kutatóknak, hogy olyan alapvető fontosságú kérdésekre válaszoljanak, amelyeket jelenleg nem csak helyesen megfogalmazni, de még elképzelni sem lehet. Michael Bolte szerint ez a szuperteleszkóp-projektek fő értéke.

Optika szuperteleszkópokhoz

A 21. század első felének három legnagyobb teleszkópja eltérő optikai kialakítást alkalmaz majd. A TMT a Ritchie-Chrétien terv szerint épült, homorú elsődleges tükörrel és konvex másodlagos tükörrel (mindkettő hiperbolikus). Az E-ELT-nek van egy homorú elsődleges tükre (elliptikus) és egy konvex másodlagos tükör (hiperbolikus). A GMT Gregory optikai kialakítást alkalmaz homorú tükrökkel: elsődleges (parabolikus) és másodlagos (elliptikus).

Az új távcső rekesznyílása (átmérője) 30 méter lesz. Ha minden a tervek szerint halad, a TMT 2022-ben láthatja először a csillagokat, a rendszeres megfigyelések pedig egy évvel később kezdődnek.

Az E-ELT szuperteleszkóp azt ígéri, hogy forradalmasítja az extragalaktikus csillagászatot, amely a Tejútrendszeren túli objektumokkal foglalkozik.

Maga minden távcső csak egy nagyon nagy távcső. Ahhoz, hogy csillagászati ​​obszervatóriumot lehessen alakítani, rendkívül érzékeny spektrográfokkal és videokamerákkal kell felszerelni.

6. fénykép.

A földön és a mennyben

A James Webb Telescope (JWST) a tervek szerint 2018 októberében indul az űrbe. Csak a látható spektrum narancssárga és vörös zónájában fog működni, de szinte a teljes közép-infravörös tartományban képes lesz megfigyelni egészen a 28 mikron hosszúságú hullámokig (a 20 mikron feletti hullámhosszú infravörös sugarak szinte teljesen a légkör alsó rétegében a szén-dioxid és víz molekulák elnyelik, így a földi teleszkópok nem veszik észre őket). Mivel védve lesz a Föld légkörének hőhatásától, spektrometriai műszerei sokkal érzékenyebbek lesznek, mint a földi spektrográfok. Főtükörének átmérője azonban 6,5 m, ezért az adaptív optikának köszönhetően a földi teleszkópok szögfelbontása többszöröse lesz. Michael Bolte szerint tehát a JWST és a földi szuperteleszkópok megfigyelései tökéletesen kiegészítik egymást. Ami a 100 méteres teleszkóp kilátásait illeti, Bolte professzor nagyon óvatosan értékeli: „Véleményem szerint a következő 20-25 évben egyszerűen nem lesz lehetséges olyan adaptív optikai rendszereket létrehozni, amelyek hatékonyan működnének együtt százméteres tükör. Talán ez körülbelül negyven év múlva, a század második felében fog megtörténni.”

7. fénykép.

9. fénykép.

10. fénykép.

11. fotó.

12. fénykép.

13. fénykép.

14. fénykép.

ÉS Az eredeti cikk a honlapon található InfoGlaz.rf Link a cikkhez, amelyből ez a másolat készült -

A rekesznyílás minden további centiméterével, a megfigyelési idő minden további másodpercével és a légköri zaj minden további atomjával, amelyet a távcső látómezejéből eltávolítanak, az Univerzum jobban, mélyebben és tisztábban lesz látható.

25 éve a Hubble

Amikor a Hubble távcső 1990-ben megkezdte működését, új korszakot nyitott a csillagászatban – az űrkorszakot. Nem kellett többé harcolni a légkör ellen, aggódni a felhők vagy az elektromágneses szcintilláció miatt. Csak a műholdat a cél felé kellett fordítani, stabilizálni és fotonokat gyűjteni. 25 éven belül az űrteleszkópok elkezdték lefedni a teljes elektromágneses spektrumot, lehetővé téve először, hogy a világegyetemet minden fényhullámhosszon meg lehessen tekinteni.

De ahogy ismereteink gyarapodtak, úgy fejlődött az ismeretlenről való tudásunk is. Minél tovább tekintünk az Univerzumba, annál hátrébb látunk: az Ősrobbanás óta eltelt véges idő, a fény véges sebességével kombinálva határt szab annak, amit megfigyelhetünk. Sőt, maga a tér tágulása is ellenünk hat, megfeszítve a csillagokat, amint az Univerzumban a szemünk felé haladnak. Még a Hubble Űrteleszkóp is, amely az Univerzum valaha felfedezett legmélyebb, leglátványosabb képét adja, e tekintetben korlátozott.

A Hubble hátrányai

A Hubble egy csodálatos távcső, de számos alapvető korlátja van:

• Csak 2,4 m átmérőjű, ami korlátozza
• Annak ellenére, hogy fényvisszaverő anyagokkal van bevonva, folyamatosan közvetlen napsugárzásnak van kitéve, ami felmelegíti. Ez azt jelenti, hogy a hőhatások miatt nem képes 1,6 mikronnál nagyobb fényhullámhosszakat megfigyelni.
• Korlátozott apertúrájának és érzékeny hullámhosszának kombinációja azt jelenti, hogy a teleszkóp 500 millió évnél nem régebbi galaxisokat is képes látni.

Ezek a galaxisok gyönyörűek, távoliak, és akkor léteztek, amikor az Univerzum csak körülbelül 4%-a volt jelenlegi korának. De ismert, hogy csillagok és galaxisok még korábban is léteztek.

Ahhoz, hogy láthass, magasabb érzékenységgel kell rendelkezned. Ez azt jelenti, hogy hosszabb hullámhosszokra és alacsonyabb hőmérsékletekre kell áttérni, mint a Hubble. Ezért készül a James Webb űrteleszkóp.

A tudomány kilátásai

A James Webb Űrteleszkóp (JWST) pontosan ezeket a korlátokat hivatott leküzdeni: a 6,5 ​​m átmérőjű teleszkóp 7-szer több fényt képes begyűjteni, mint a Hubble. Megnyílik a nagy felbontású ultra-spektroszkópia lehetősége 600 nm-től 6 mikronig (a Hubble által látott hullámhossz négyszerese), így a spektrum középső infravörös tartományában minden eddiginél nagyobb érzékenységgel lehet megfigyelni. A JWST passzív hűtést alkalmaz a Plútó felszíni hőmérsékletére, és képes aktívan hűteni a közép-infravörös műszereket 7 K-ig. A James Webb teleszkóp lehetővé teszi, hogy a tudományt úgy végezze el, ahogy eddig még soha senki.

Lehetővé teszi:

• megfigyelni a valaha kialakult legkorábbi galaxisokat;
• átlátni a semleges gázon, és megvizsgálni az első csillagokat és az Univerzum reionizációját;
• az Ősrobbanás után kialakult legelső csillagok (III. populáció) spektroszkópiai elemzése;
• elképesztő meglepetéseket érhet el, mint például az Univerzum legkorábbi kvazárainak felfedezése.

A JWST tudományos kutatási szintje semmihez sem hasonlít a múltban, ezért választották a távcsövet a NASA zászlóshajójának a 2010-es években.

Tudományos remekmű

Technikai szempontból az új James Webb teleszkóp igazi műalkotás. A projekt hosszú utat tett meg: költségvetési túllépések, ütemezési késések és a projekt törlésének veszélye. Az új vezetőség beavatkozása után minden megváltozott. A projekt hirtelen úgy működött, mint a karikacsapás, a forrásokat elosztották, a hibákat, hibákat és problémákat figyelembe vették, és a JWST csapata minden határidőt, ütemezést és költségvetési korlátot betartott. Az eszközt 2018 októberére tervezik egy Ariane 5 rakétán. A csapat nemcsak betart egy ütemtervet, hanem kilenc hónapjuk van arra, hogy elszámoljanak az esetleges váratlan eseményekkel, hogy biztosítsák, hogy minden össze van állítva és készen álljon addig a dátumig.

A James Webb teleszkóp 4 fő részből áll.

Optikai blokk

Tartalmazza az összes tükröt, amelyek közül a leghatékonyabb a tizennyolc elsődleges szegmentált aranyozott tükör. A távoli csillagok fényének összegyűjtésére és elemzési eszközökre való fókuszálására használják őket. Mindezek a tükrök mostanra teljesek és kifogástalanok, az ütemterv szerint elkészültek. Összeszerelésük után kompakt szerkezetté hajtogatják őket, amelyet több mint 1 millió km-re a Földtől az L2 Lagrange-pontig indítanak, majd automatikusan kibontakoznak, és méhsejt szerkezetet alkotnak, amely sok éven át gyűjti össze az ultramagas fényt. Ez egy igazán szép dolog, és sok szakember titáni erőfeszítéseinek sikeres eredménye.

Közeli infravörös kamera

A Webb négy tudományos műszerrel van felszerelve, amelyek 100%-ban készen állnak. A teleszkóp fő kamerája egy közeli infravörös kamera, amely a látható narancssárga fénytől a mély infravörösig terjed. Példátlan képeket fog készíteni a legkorábbi csillagokról, a még kialakuló legfiatalabb galaxisokról, a Tejútrendszer fiatal csillagairól és a közeli galaxisokról, valamint több száz új objektumról a Kuiper-övben. Más csillagok körüli bolygók közvetlen képalkotására optimalizálva. Ez lesz a legtöbb megfigyelő által használt fő kamera.

Közeli infravörös spektrográf

Ez az eszköz nem csak a fényt egyedi hullámhosszokra választja szét, hanem több mint 100 egyedi objektumra is képes egyszerre! Ez a készülék egy univerzális „Webba” spektrográf lesz, amely 3 különböző spektroszkópiai módban képes működni. Megépítették, de sok alkatrészt, köztük az érzékelőket és a többkapus akkumulátort az Űrrepülési Központ biztosította. Goddard (NASA). Ezt az eszközt tesztelték, és készen áll a telepítésre.

Közép-infravörös műszer

A műszert szélessávú képalkotásra fogják használni, vagyis a leglenyűgözőbb képeket fogja előállítani a Webb összes műszeréből. Tudományos szempontból a leghasznosabb a fiatal csillagok körüli protoplanetáris korongok mérésében, a Kuiper-öv példátlan pontosságú objektumainak és a csillagfény által felmelegített pornak a mérésében és képalkotásában. Ez lesz az egyetlen olyan műszer, amelynek kriogén hűtése 7 K-ig tart. A Spitzer űrteleszkóphoz képest ez 100-szor javítja az eredményeket.

Közeli infravörös rés nélküli spektrográf (NIRISS)

A készülék lehetővé teszi a következők előállítását:

• nagyszögű spektroszkópia a közeli infravörös hullámhossz-tartományban (1,0-2,5 µm);
• egy objektum grizmusspektroszkópiája a látható és infravörös tartományban (0,6-3,0 mikron);
• apertúra-maszkoló interferometria 3,8-4,8 mikron hullámhosszon (ahol az első csillagok és galaxisok várhatók);
• a teljes látómező széles tartományú képalkotása.

Ezt a műszert a Kanadai Űrügynökség készítette. A kriogén tesztelés után a távcső műszerrekeszébe is beépíthető lesz.

Napvédő készülék

Űrteleszkópokat még nem szereltek fel velük. Minden bevezetés egyik legijesztőbb szempontja a teljesen új anyagok használata. Ahelyett, hogy a teljes űrhajót aktívan hűtnék egy eldobható, elhasználható hűtőfolyadékkal, a James Webb teleszkóp egy teljesen új technológiát használ – egy 5 rétegű napvédő pajzsot, amely a napsugárzást a teleszkóptól távolodva visszaveri. Öt 25 méteres lapot titánrudakkal kötnek össze, és a teleszkóp bevetése után szerelik fel. A védelmet 2008-ban és 2009-ben tesztelték. A laboratóriumban tesztelt teljes léptékű modellek mindent megvalósítottak, amit itt a Földön kellett volna. Ez egy gyönyörű újítás.

Ez is egy hihetetlen koncepció: ne csak takarja el a Nap fényét, és helyezze a távcsövet az árnyékba, hanem tegye ezt úgy, hogy az összes hő a távcső tájolásával ellentétes irányba sugározzon. Az űr vákuumában lévő öt réteg mindegyike hideg lesz, ahogy eltávolodik a külső rétegtől, amely valamivel melegebb lesz, mint a Föld felszíni hőmérséklete - körülbelül 350-360 K. Az utolsó réteg hőmérséklete 37 °C-ra csökkenjen. 40 K, ami hidegebb, mint éjszaka a Plútó felszínén.

Emellett jelentős óvintézkedéseket tettek a mélyűr zord környezete elleni védelem érdekében. Az egyik dolog, ami miatt itt aggódni kell, az apró kavicsok, homokszemek, porszemek és még kisebbek, amelyek több tíz vagy akár több százezer km/órás sebességgel repülnek át a bolygóközi térben. Ezek a mikrometeoritok képesek apró, mikroszkopikus lyukakat készíteni bármiben, amivel találkoznak: űrhajókban, űrhajós ruhákban, teleszkóptükrökben és egyebekben. Ha a tükrök csak horpadásokat vagy lyukakat kapnak, ami kissé csökkenti a rendelkezésre álló "jó fény" mennyiségét, akkor a napelem pajzsa széltől szélig elszakadhat, és az egész réteg használhatatlanná válik. Egy zseniális ötletet használtak a jelenség leküzdésére.

Az egész napelemet úgy osztották fel részekre, hogy ha egy, kettő, vagy akár három darabon van egy kis szakadás, akkor ne szakadjon tovább a réteg, mint egy repedés az autó szélvédőjén. A metszéssel a teljes szerkezet érintetlen marad, ami fontos a degradáció megelőzése érdekében.

Űrhajó: összeszerelő és vezérlőrendszerek

Ez a leggyakoribb alkatrész, mint minden űrteleszkóp és tudományos küldetés. A JWST egyedi, de teljesen készen is van. A projekt fővállalkozójának, a Northrop Grummannak már csak az a feladata, hogy befejezze a pajzsot, összeszerelje a teleszkópot és tesztelje azt. A készülék 2 éven belül készen áll a bevezetésre.

10 év felfedezés

Ha minden jól megy, az emberiség a nagy tudományos felfedezések küszöbén áll. A semleges gázfüggönyt, amely eddig eltakarta a legkorábbi csillagok és galaxisok látóterét, a Webb infravörös képessége és hatalmas apertúra-aránya megszünteti. Ez lesz a valaha épített legnagyobb, legérzékenyebb teleszkóp, amelynek hullámhossza 0,6 és 28 mikron között van (az emberi szem 0,4 és 0,7 mikron között lát). Várhatóan egy évtizedes megfigyeléseket tesz lehetővé.

A NASA szerint a Webb-misszió 5,5 és 10 év között fog tartani. Korlátozza a pálya fenntartásához szükséges üzemanyag mennyisége, valamint az elektronika és a berendezések élettartama a zord űrkörnyezetben. A James Webb Orbital Telescope a teljes 10 éves periódusra üzemanyag-tartalékot hordoz, és az indulás után 6 hónappal repüléstámogató tesztet hajtanak végre, amely 5 év tudományos munkát garantál.

Mi romolhat el?

A fő korlátozó tényező a fedélzeten lévő üzemanyag mennyisége. Amikor véget ér, a műhold eltávolodik az L2-től, és kaotikus pályára lép a Föld közvetlen közelében.

Ezen kívül más problémák is előfordulhatnak:

• a tükrök leromlása, ami befolyásolja az összegyűjtött fény mennyiségét és képi műtermékeket hoz létre, de nem károsítja a távcső további működését;
• a napelem-ernyő egy részének vagy egészének meghibásodása, ami növeli az űrhajó hőmérsékletét, és szűkíti a használható hullámhossz-tartományt a nagyon közeli infravörös tartományra (2-3 mikron);
• a mid-IR műszer hűtőrendszerének meghibásodása, ami használhatatlanná teszi, de nem érinti a többi műszert (0,6-6 µm).

A James Webb távcsőre váró legnehezebb teszt az indítás és az adott pályára való beillesztés. Ezek azok a helyzetek, amelyeket teszteltek és sikeresen teljesítettek.

Forradalom a tudományban

Ha a Webb teleszkóp normálisan működik, lesz elegendő üzemanyag ahhoz, hogy 2018 és 2028 között működjön. Emellett lehetőség van a tankolásra, ami további évtizeddel meghosszabbíthatja a távcső élettartamát. Ahogyan a Hubble 25 évig működött, a JWST a forradalmi tudomány generációját nyújthatja. 2018 októberében az Ariane 5 hordozórakéta pályára állítja a csillagászat jövőjét, amely több mint 10 év kemény munka után most már készen áll arra, hogy meghozza gyümölcsét. Az űrteleszkópok jövője hamarosan itt van.

A csillagászat fejlődése töretlenül folytatódik, és számos új távcsövet építenek szerte a világon különféle célokra. Az áttekintés legfigyelemreméltóbb projektjeinek rövid leírása:

Bolygók keresése

A modern teleszkópok csak akkor találnak bolygót egy másik csillag körül, ha az nagyon közel van a csillaghoz vagy nagyon nagy (a Naprendszer analógját nézve a Kepler csak a Szaturnuszt és a Jupitert találná meg). Ahhoz, hogy a Föld analógjait más csillagokban találjuk, és megtudjuk, mi történt velük, űr- és földi teleszkópok új generációját hozzuk létre.

A TESS távcső 2017-ben indul útnak. Feladata az exobolygók felkutatása, ha az eredmény kedvező lesz, 10 000 új exobolygót talál, ami kétszerese az eddig felfedezetteknek.
további részleteket

CHEOPS

A 2017-ben felbocsátott CHEOPS űrteleszkóp a Naprendszerhez legközelebb eső csillagok körül fog exobolygókat keresni és tanulmányozni.
további részleteket

James Webb teleszkóp

A James Webb teleszkóp a Hubble utódja és a csillagászat jövője. Ez lesz az első, amely Föld méretű és kisebb bolygókat talál, valamint fényképeket készít még távolabbi ködökről. A teleszkóp megépítése 8 milliárd dollárba került, 2018 őszén kerül a világűrbe.
további részleteket

Harminc méteres távcső

A harmincméteres teleszkóp lehetett volna az első a „rendkívül nagy teleszkópok” sorozatában, amelyek sokkal messzebbre képesek látni, mint a meglévő teleszkópok, de a hawaiiak számára a hegy, amelyen épül, szent, és szorgalmazták annak megszüntetését. Így most elhalasztják, és jó esetben máshol építik.
további részleteket

Óriás Magellán távcső

A földi Giant Magellan teleszkóp felbontása tízszer nagyobb lesz, mint a Hubble-é. 2024-ben válik teljesen működőképessé.
további részleteket

Európai Extremely Large Telescope (E-ELT)

De a világ legnagyobb teleszkópja az Európai Extremely Large Telescope (E-ELT) lesz. A legjobb esetben akár vizuálisan is képes lesz megfigyelni az exobolygókat, így először láthattunk bolygókat más csillagok körül. A munka kezdete is 2024.
további részleteket

A PLATO teleszkóp James Webb utódja lesz, és a 2020-as években kerül forgalomba. Fő feladata a többiekhez hasonlóan az exobolygók felkutatása és tanulmányozása lesz, és képes lesz meghatározni szerkezetüket (szilárd vagy gáz óriásokról van szó)
további részleteket

A szintén a 2020-as évekre tervezett Wfirst teleszkóp távoli galaxisok felkutatására specializálódik, de képes lesz exobolygók felkutatására és a legnagyobbak képeinek továbbítására is.
további részleteket

STEP (földi exobolygók keresése)

A kínai STEP (Search for Terrestrial Exo Planets) távcső a Naptól akár 20 parszek távolságra is képes lesz észlelni a Földhöz hasonló bolygókat. Megjelenése 2021-2024 között várható.

A 2020-as évek második felére tervezett ATLAST NASA űrteleszkóp az élet jelenlétét (oxigén, ózon, víz) jelző biomarkerek után kutat a galaxisban.
további részleteket

A Lockheed Martin új távcsövet fejleszt, a SPIDER-t. Más módon kell gyűjtenie a fényt, és ez lehetővé teszi, hogy egy hatékony, kisebb méretű távcsövet készítsünk, mert ha megnézzük a korábbi projekteket, azok egyre gigantikusabbak.
további részleteket

Időközben még nem indítottak és nem építettek új távcsöveket az exobolygók felkutatására, ma már csak 3 megfigyelési projektünk van. További részletek róluk a bolygókereső táblázatban:

Bolygókereső táblázat

Kepler K2	2013-ban a Kepler-teleszkóp, az exobolygók keresésének leghatékonyabb távcsője megbukott, és sok publikáció írt róla valami gyászjelentést. A K2 küldetés 2014-es elindítása után azonban kiderült, hogy a teleszkóp még mindig eléggé képes bolygókat találni. 2016 áprilisától kezdődően új megfigyelésekbe kezd, és a kutatók 80-120 új exobolygó megtalálására számítanak. 1 2
Menerva	A Harvard Egyetem-Menerva távcső analógjaihoz képest nagyon olcsó, 2015 decemberében kezdte meg küldetését, hogy exobolygókat keressen a Naprendszer szomszédságában lévő vörös törpék körül. A csillagászok legalább 10-20 bolygót várnak. 3 4
Halvány piros pont	Nem világos, hogy a bolygó az Alpha Centauri csillag (a Naprendszer legközelebbi szomszédja) körül kering-e vagy sem. Ez a rejtély kísérti a csillagászokat, és néhányuk megszervezte a Pale red dot projektet, hogy alaposan megfigyelje és tisztázza ezt a kérdést (ha van bolygó, akkor még mindig 1000 fokos hőmérsékletű). A megfigyelések már megtörténtek, az eredmények tudományos cikk formájában 2016 végén jelennek meg. 5 6

9. bolygó

A 9-es bolygót (vagy X-bolygót) 2016 elején hirtelen fedezték fel közvetett módszerekkel. Az első új bolygó a Naprendszerben több mint 150 éve, de akár 5 évig is eltarthat a kutatás, hogy távcsövön keresztül megfigyeljük, és ezáltal megerősítsük a létezését.
további részleteket

Csillagkeresés

A Tejútrendszerben 200-400 milliárd csillag található, és a csillagászok megpróbálnak térképet vagy katalógust készíteni legalább a hozzánk legközelebb eső csillagokról.

A GAIA űrteleszkóp a hozzánk legközelebb eső 1 milliárd csillagot fogja feltérképezni. Az első katalógus megjelenését 2016 nyarán tervezik.
további részleteket

A japán JASMINE projekt a harmadik asztrometriai projekt a történelemben (a GAIA a második), és 2017-ben, 2020-ban és 2020 után 3 távcső felbocsátását foglalja magában, hogy tisztázza a csillagászati ​​objektumok távolságát, valamint a csillagok elhelyezkedését térképen ábrázolja.

A földi LSST teleszkópot a Tejútrendszer feltérképezésére és egy új interaktív csillagtérkép létrehozására használják majd. 2022 körül kezdi meg működését.
további részleteket

Ma már csak ez a csillagtérkép van a Google-tól.

Idegen keresés

Ha a galaxisunkban egy földönkívüli civilizáció feltalálta a rádiót, akkor egyszer megtaláljuk.

Földönkívüli keresés

Jurij Milner orosz milliárdos és a mail.ru megalkotója 2015-ben 100 millió dollárt fektetett be egy új projektbe, melynek célja a földönkívüli civilizációk kutatása. A keresés a jelenlegi berendezéseken történik.
további részleteket

Kína építi a világ legnagyobb rádióteleszkópját, a FAST-et, amely akkora, mint 30 futballpálya, és még a környék lakóit is kilakoltatták, hogy megépítsék. A rádióteleszkópok tudományos problémákat oldanak meg, de használatuk legérdekesebb módja az intelligens életből származó rádiójelek észlelése. A teleszkóp 2016-ban készült el, az első vizsgálatokat szeptemberben végzik el.
további részleteket

Négyzetkilométer tömb

Az Ausztráliában, Dél-Afrikában és Új-Zélandon épülő Square Kilometer Array rádióinterferométer 50-szer érzékenyebb lesz, mint bármely rádióteleszkóp, és olyan érzékeny, hogy több tucat fényévnyire képes felvenni a repülőtéri radarokat a Földtől. A teljes kapacitás 2024-ben várható. Képes lesz megfejteni azt a tudományos rejtélyt is, hogy honnan származnak a rövid rádiókitörések, és sok új galaxist találhat
további részleteket

KIC 8462852

A KIC8462852 ma a legtitokzatosabb csillag. Valami hatalmas gátolja a fényét. 22-szer nagyobb, mint a Jupiter, és nem egy másik csillag. Ezenkívül a fényerő rendellenes ingadozásait mutatja. A csillagászokat nagyon érdekli. (1)
további részleteket

Folytatódik a vita arról, hogy érdemes-e üzenni a sztároknak, vagy csak hallgatni. Egyrészt nem talál meg minket senki, ha csak hallgatunk, másrészt az üzenetek címzettjei ellenségesek lehetnek. Már a 20. században is több üzenetet küldtek, de mára megszűnt a küldésük.

Kisbolygók keresése

A közelmúltig senki sem vett komolyan részt a bolygó aszteroidák elleni védelmében

NEO észlelés

Mivel a cseljabinszki meteorit nyomán nőtt az aszteroidákkal kapcsolatos aggodalmak, a NASA aszteroida-felderítési költségvetése 2016-ban tízszeresére, 50 millió dollárra nőtt.
további részleteket

LSST (megint)

Az LSST nemcsak a csillagos eget fogja feltérképezni, hanem a „kis naprendszeri objektumokra” is keres. Kisbolygókereső képessége sokszorosa lesz, mint a modern földi és űrteleszkópoknak.
további részleteket

A Neocam infravörös űrteleszkóp egyike annak az 5 jelöltnek, amely a NASA új Discovery-küldetésére indul. Ha ezt a küldetést 2016 szeptemberében választják ki a megvalósításra (és ez a legnagyobb támogatást élvezi), a távcső 2021-ben indul útnak. Az LSST-vel együtt lehetővé teszi számunkra, hogy elérjük azt a célt, hogy megtaláljuk a 140 méternél nagyobb aszteroidák 90%-át.
további részleteket

AZT-33 VM

2016-ban elkészült Oroszország első veszélyes aszteroidák észlelésére alkalmas távcsője - az AZT-33 VM. Még 500 millió rubelért kell felszerelést vásárolni, és akkor egy hónappal az ütközés előtt képes lesz észlelni a Tunguska meteorit méretű aszteroidát. a földet.
további részleteket

Hiába figyelünk veszélyes aszteroidákat, hacsak nem lehet megváltoztatni a pályájukat. Ezért a NASA és az ESA elindítja az AIDA küldetést egy speciális szonda és a „65803 Didymos” aszteroida ütköztetésére, és ezzel teszteli az aszteroida lefutásának megváltoztatásának lehetőségét. A megjelenés 2020-ban várható, a hatás pedig 2022-ben lesz.
további részleteket

Csillagászati ​​álomprojektek

A csillagászok nagyon szeretnék megvalósítani ezeket a projekteket, de finanszírozás, technológia vagy belső egység hiánya miatt még nem tudják

Elsöprően nagy teleszkóp

A csillagászok közötti nézeteltérések miatt egy óriási, 100 méteres teleszkóp helyett 3 nagy távcső készült. Ennek ellenére a csillagászok egyetértenek abban, hogy a következő 30 évben százméteres távcsövet kell építeni.
további részleteket

Új világok

A New Worlds küldetése, hogy blokkolja egy csillag fényét, hogy felfedje a közelében lévő exobolygókat. Ehhez egy koronagráfot kell az űrbe bocsátania egy távcsővel kombinálva. A küldetés részleteiről még vita folyik, de legalább egymilliárd dollárba kerül.
további részleteket

Hold-obszervatórium

Az űrteleszkópok nem elég nagyok, és a földi obszervatóriumok működését akadályozza a légkör. Ezért a csillagászok nagyon szeretnének olyan csillagvizsgálót építeni a Holdon, ahol nincs légkör és zaj (földi források miatti torzulások). Ez ideális helyszín lenne a megfigyelésekhez, de egy ilyen projekt megvalósítása évtizedeket vesz igénybe. Kis teleszkópokat azonban már küldenek a Holdra a holdjárókkal együtt.
további részleteket

Eredmény:

Egy olyan tudomány számára, amely olyan távol áll a gyakorlati eredményektől, mint a csillagászat, a beruházások és a folyamatban lévő projektek száma igen nagy. A legtöbb projekt csak azért létezik, hogy kielégítse a kíváncsiságunkat. Valószínűleg nem találunk olyan idegen civilizációt, földönkívüli életet vagy aszteroidát, amely valóban fenyegeti a Földet. De próbálkozunk, és elég érdekes követni.

James Webb teleszkóp

Az űrteleszkópok mindig az űrkutatás élvonalában fognak állni – nem akadályozzák őket a torzulások és a felhőzet, sem a bolygó felszínén fellépő rezgések és zajok. Földönkívüli eszközök tették lehetővé, hogy részletes és gyönyörű fényképeket készítsenek távoli ködökről és galaxisokról, amelyek emberi szemmel nem is láthatók az éjszakai égbolton. 2018-ban azonban új korszak veszi kezdetét az űrkutatásban, amely tovább feszegeti az Univerzum látható határait – útjára indul az iparági rekordot jelentő James Webb Űrteleszkóp. Ráadásul nem csak a jellemzők tekintetében dönti meg a rekordokat: a projekt költsége ma eléri a 8,8 milliárd dollárt.

Mielőtt a James Webb felépítéséről és funkcionalitásáról beszélne, érdemes megérteni, mire való. Úgy tűnik, hogy csak a Föld atmoszférája akadályozza az Univerzum tanulmányozását, és egyszerűen egy távcsövet juttathat pályára egy kamerával, és élvezheti az életet. Ugyanakkor a „James Webb” több mint egy évtizede fejlesztés alatt áll, és a végleges költségvetés még a korai előrejelzési szakaszban is meghaladta elődje költségeit! Ezért egy orbitális teleszkóp valami bonyolultabb, mint egy háromlábú amatőr távcső, és felfedezései több százszor értékesebbek lesznek. De mi az a különleges, amit teleszkóppal lehet felfedezni, főleg űrtávcsővel?

Ha az ég felé emeli a fejét, mindenki láthatja a csillagokat. De a több milliárd kilométerre lévő objektumok tanulmányozása meglehetősen nehéz feladat. A csillagok és galaxisok évmillióit, sőt milliárdjain át utazó fénye jelentős változásokon megy keresztül – vagy akár el sem jut hozzánk. Így a galaxisokban gyakran előforduló porfelhők képesek teljesen elnyelni egy csillag összes látható sugárzását. Az Univerzum folyamatos tágulása fényhez vezet – hullámai meghosszabbodnak, a tartomány vörös vagy láthatatlan infravörös felé változtat. És még a legnagyobb, több milliárd fényév távolságot elrepült objektumok kisugárzása is olyan lesz, mint egy zseblámpa fénye több száz keresőlámpa között – a rendkívül távoli galaxisok észleléséhez soha nem látott érzékenységű eszközökre van szükség.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete