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제임스 웹 우주 망원경: 발사 날짜, 장비

조리개가 1센티미터 추가될 때마다관측 시간이 1초 추가될 때마다 그리고 망원경의 시야에서 대기 소음 원자가 추가로 제거될 때마다 우주는 더 좋고 더 깊고 더 명확하게 보일 수 있습니다.

허블의 25년

허블 망원경이 작동하기 시작했을 때1990년, 그는 천문학의 새로운 시대를 열었습니다. 우주. 더 이상 대기와 싸울 필요도, 구름이나 전자파의 깜박거림에 대한 걱정도 더 이상 필요하지 않았습니다. 필요한 것은 위성을 목표물로 돌리고 안정화하고 광자를 수집하는 것뿐이었습니다. 25년 동안 우주 망원경은 전체 전자기 스펙트럼을 다루기 시작하여 처음으로 모든 파장의 빛에서 우주를 볼 수 있게 되었습니다.

그러나 우리의 지식이 증가함에 따라미지의 것에 대한 우리의 이해. 우주를 더 깊이 들여다볼수록 우리는 더 깊은 과거를 보게 됩니다. 빅뱅 이후 유한한 시간과 유한한 빛의 속도로 결합되어 우리가 관찰할 수 있는 것에는 한계가 있습니다. 더욱이, 공간 자체의 확장은 우리에게 불리하게 작용하여 별에서 오는 빛의 파장이 우주를 통해 우리의 눈을 향해 이동할 때 확장됩니다. 우리가 지금까지 발견한 우주 중 가장 깊고 가장 숨막히는 광경을 보여주는 허블 우주 망원경도 이 점에서 한계가 있습니다.

제임스 웹 망원경

"허블"의 단점

허블은 놀라운 망원경이지만 몇 가지 근본적인 한계가 있습니다.

  • 직경이 2.4m에 불과하여 해상도가 제한됩니다.
  • 반사 코팅에도 불구하고재료는 직사광선에 지속적으로 노출되어 가열됩니다. 이것은 열 효과로 인해 1.6마이크론보다 큰 광 파장을 관찰할 수 없음을 의미합니다.
  • 제한된 광도와 민감한 파장의 조합은 망원경이 5억년 이하의 은하를 볼 수 있다는 것을 의미합니다.

이 은하는 아름답고 멀리 있으며 우주가 현재 나이의 약 4%에 불과할 때 존재했습니다. 그러나 별과 은하가 훨씬 더 일찍 존재했다는 것은 알려져 있습니다.

이것을 보려면 망원경이 더 많이 있어야 합니다.높은 감도. 이것은 허블보다 더 긴 파장과 더 낮은 온도로의 이동을 의미합니다. 이것이 제임스 웹 우주 망원경이 만들어지는 이유입니다.

우주 망원경

과학에 대한 관점

제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 설계되었습니다.이러한 한계를 정확하게 극복하기 위해: 직경 6.5m의 망원경은 허블보다 7배 더 많은 빛을 수집할 수 있습니다. 600nm에서 6미크론(허블이 볼 수 있는 파장의 4배)까지의 고해상도 초분광기의 가능성을 열어 그 어느 때보다 높은 감도로 스펙트럼의 중적외선 영역을 관찰할 수 있습니다. JWST는 명왕성 표면의 온도까지 수동 냉각을 사용하고 중적외선 영역의 장치를 7K까지 능동적으로 냉각할 수 있습니다. James Webb 망원경은 다른 누구도 하지 못한 방식으로 과학을 할 수 있는 기회를 제공할 것입니다.

다음을 허용합니다.

  • 지금까지 형성된 가장 오래된 은하를 관찰하십시오.
  • 중성 가스를 통해 보고 최초의 별과 우주의 재이온화를 조사하십시오.
  • 빅뱅 이후에 형성된 최초의 별(인구 III)에 대한 분광 분석을 수행하기 위해;
  • 우주에서 가장 오래된 초거대질량 블랙홀과 퀘이사 발견과 같은 놀라운 놀라움을 경험하세요.

JWST 수준의 과학 연구는 과거와 달라 2010년대 나사의 주력 임무로 망원경을 선정했다.

제임스 웹 망원경 발사

과학적 걸작

기술적으로 말하자면, 새로운 망원경제임스 웹은 진정한 예술 작품입니다. 프로젝트는 예산 초과, 일정 지연 및 프로젝트 취소 위험과 함께 먼 길을 왔습니다. 새 지도부가 개입한 후 모든 것이 바뀌었습니다. 프로젝트는 시계처럼 작동하기 시작했고 자금이 할당되었으며 오류, 실패 및 문제가 고려되었으며 JWST 팀은 모든 일정, 일정 및 예산 제한에 맞추기 시작했습니다. 장치의 발사는 Ariane-5 로켓에서 2018년 10월로 예정되어 있습니다. 팀은 일정을 따를 뿐만 아니라 모든 우발적 상황에 대처하기 위해 9개월의 여유 시간이 있으므로 모든 것이 그 날짜에 준비되고 준비됩니다.

James Webb 망원경은 4개의 주요 부분으로 구성되어 있습니다.

광학 유닛

모든 거울을 포함하며 그 중 가장18개의 기본 분할 금도금 거울이 효과적입니다. 그들은 먼 별빛을 수집하고 분석 장비에 집중하는 데 사용됩니다. 이 모든 거울은 현재 완벽하게 준비되어 있으며 일정에 맞게 제작되었습니다. 일단 조립되면 컴팩트한 구조로 접혀 지구에서 L2 라그랑주 지점까지 100만km 이상 발사되며, 자동으로 펼쳐져 벌집 구조를 형성해 수년간 초장거리 빛을 모을 예정이다. 이것은 진정으로 아름다운 일이며 많은 전문가들의 엄청난 노력의 성공적인 결과입니다.

제임스 웹 궤도 망원경

근적외선 카메라

"Webb"는 4개의 과학 기술을 갖추고 있습니다.이미 100% 준비된 도구. 망원경의 주 카메라는 가시광선 주황색에서 심적외선에 이르는 근적외선 카메라입니다. 그것은 가장 오래된 별, 아직 형성 중인 가장 어린 은하, 우리 은하의 어린 별과 근처 은하, 카이퍼 벨트에 있는 수백 개의 새로운 천체에 대한 전례 없는 이미지를 제공할 것입니다. 다른 별 주변의 행성을 직접 촬영하는 데 최적화되어 있습니다. 이것은 대부분의 관찰자들이 사용하는 기본 카메라가 될 것입니다.

근적외선 분광기

이 기구는 빛을별도의 파장이지만 동시에 100개 이상의 개별 물체에 대해 수행할 수 있습니다! 이 장치는 3가지 다른 분광 모드에서 작동할 수 있는 다목적 Webb 분광기입니다. 그것은 유럽 우주국(European Space Agency)에서 제작했지만 탐지기 및 다중 셔터 배터리를 포함한 많은 구성 요소는 우주 비행 센터에서 제공했습니다. 고다드(NASA). 이 장치는 테스트되었으며 설치할 준비가 되었습니다.

제임스 웹 망원경

중적외선 계기

장치는 광대역에 사용됩니다시각화, 즉 도움을 받으면 모든 Webb 도구에서 가장 인상적인 이미지를 얻을 수 있습니다. 과학적으로, 그것은 어린 별 주변의 원시행성 원반을 측정하고, 전례 없는 정밀도로 카이퍼 벨트 물체와 별빛에 의해 가열된 먼지를 측정하고 이미징하는 데 가장 유용할 것입니다. 7K까지 극저온 냉각이 가능한 유일한 장비가 될 것입니다. Spitzer 우주 망원경과 비교하면 결과가 100배 향상됩니다.

근적외선 슬릿 분광기(NIRISS)

이 장치를 사용하면 다음을 생산할 수 있습니다.

  • 파장의 근적외선 영역(1.0 - 2.5 미크론)의 광각 분광기;
  • 가시광선 및 적외선 범위(0.6 - 3.0 미크론)에서 한 물체의 grism 분광법;
  • 3.8 - 4.8 미크론의 파장에서 조리개 은폐 간섭계(첫 번째 별과 은하가 예상되는 곳);
  • 전체 시야의 광역 촬영.

이 기기는 캐나다 우주국에서 제작했습니다. 극저온 테스트를 통과한 후 망원경의 기기 구획에 통합할 준비도 됩니다.

뉴 제임스 웹 망원경

태양 보호 장치

우주 망원경에는 아직 장착되지 않았습니다.모든 출시의 가장 어려운 측면 중 하나는 완전히 새로운 재료를 사용하는 것입니다. James Webb Telescope는 1회용 소모성 냉매로 우주선 전체를 능동적으로 냉각시키는 대신 완전히 새로운 기술을 사용합니다. 이 기술은 망원경의 태양 복사를 반사하기 위해 배치되는 5중 자외선 차단제입니다. 5개의 25미터 시트는 티타늄 막대로 연결되어 망원경이 배치된 후 설치됩니다. 보호 기능은 2008년과 2009년에 테스트되었습니다. 실험실 테스트에 참여한 실물 크기 모델은 여기 지구에서 해야 할 모든 작업을 수행했습니다. 이것은 아름다운 혁신입니다.

또한 놀라운 개념이기도 합니다.태양으로부터의 빛을 차단하고 망원경을 그림자에 두는 것뿐만 아니라 모든 열이 망원경의 방향과 반대 방향으로 방출되도록 하는 것입니다. 우주의 진공에 있는 5개의 층 각각은 바깥쪽에서 멀어질수록 차가워질 것이며, 이는 지구 표면의 온도(약 350-360K)보다 약간 더 따뜻할 것입니다. 마지막 층의 온도는 37- 명왕성 표면의 밤보다 추운 40K입니다.

또한, 상당한 조치를 취했습니다깊은 우주의 혹독한 환경으로부터 보호하기 위한 예방 조치. 여기서 걱정해야 할 것 중 하나는 자갈 크기의 작은 자갈, 모래 알갱이, 먼지 알갱이, 심지어 더 작은 자갈이 수십 또는 수십만 km/h의 속도로 행성 간 공간을 비행하는 것입니다. 이 미세 운석은 우주선, 우주 비행사 복장, 망원경 거울 등 만나는 모든 것에 작고 미세한 구멍을 만들 수 있습니다. 거울에 움푹 들어간 곳이나 구멍만 생겨 사용 가능한 "양호한 빛"의 양이 약간 줄어들면 태양 보호막이 가장자리에서 가장자리로 찢어져 전체 레이어를 쓸모 없게 만들 수 있습니다. 이 현상과 싸우기 위해 기발한 아이디어가 사용되었습니다.

전체 태양 보호막은 이러한 방식으로 섹션으로 나뉩니다.그 중 하나, 둘 또는 세 개에 작은 틈이 있어도 자동차 앞 유리에 금이 가는 것처럼 레이어가 더 이상 깨지지 않도록 합니다. 파티션을 나누면 전체 구조가 손상되지 않은 상태로 유지되므로 성능 저하를 방지하는 데 중요합니다.

우주선: 조립 및 제어 시스템

이것은 모든 사람이 가지고 있기 때문에 가장 일반적인 구성 요소입니다.우주 망원경과 과학 임무. JWST는 독특하면서도 완벽하게 준비되어 있습니다. Northrop Grumman 프로젝트의 일반 계약자에게 남은 일은 방패를 완성하고 망원경을 조립하고 테스트하는 것입니다. 이 장치는 2년 안에 출시될 준비가 될 것입니다.

10년의 발견

모든 것이 잘되면 인류는 스스로를 찾을 것입니다위대한 과학적 발견을 앞두고 있습니다. 지금까지 초기 별과 은하의 시야를 가리고 있던 중성 가스의 담요가 Webb의 적외선 기능과 엄청난 조리개 비율에 의해 제거될 것입니다. 이것은 0.6~28미크론(인간의 눈은 0.4~0.7미크론)의 거대한 파장 범위를 가진 가장 크고 가장 민감한 망원경이 될 것입니다. 10년 간의 관찰을 제공할 것으로 예상됩니다.

NASA에 따르면 Webb 임무의 기간은 다음과 같습니다.5.5~10세. 그것은 궤도를 유지하는 데 필요한 연료의 양과 우주의 가혹한 조건에서 전자 및 장비의 수명에 의해 제한됩니다. 제임스 웹 궤도 망원경은 전체 10년 동안 연료 공급을 수행하고 발사 후 6개월 동안 비행 지원 테스트를 수행하여 5년의 과학 작업을 보장합니다.

노스롭 그루먼

무엇이 잘못될 수 있습니까?

주요 제한 요소는기내 연료의 양. 종료되면 위성은 L2 라그랑주 지점에서 멀어져 지구 바로 근처의 혼돈 궤도에 진입합니다.

이것의 혼수 상태로 인해 다른 문제가 발생할 수 있습니다.

  • 수집 된 빛의 양에 영향을 미치고 이미지 인공물을 생성하지만 망원경의 추가 작동에는 해를 끼치 지 않는 거울의 저하;
  • 태양광 스크린의 일부 또는 전체의 고장으로 우주선의 온도가 상승하고 사용된 파장 범위를 근적외선 영역(2-3 마이크론)으로 좁힐 수 있습니다.
  • 중적외선 기기의 냉각 시스템이 파손되어 사용할 수 없게 되지만 다른 기기(0.6~6미크론)에는 영향을 미치지 않습니다.

James Webb Telescope를 기다리는 가장 어려운 테스트는 주어진 궤도로 발사하고 발사하는 것입니다. 이러한 상황은 테스트를 거쳐 성공적으로 통과되었습니다.

과학의 혁명

James Webb Telescope가 작동하는 경우정상 작동 시 2018년부터 2028년까지 작동을 보장하기에 충분한 연료가 있을 것입니다. 또한, 망원경의 수명을 10년 더 연장할 수 있는 연료 보급 가능성이 있습니다. 허블이 25년 동안 운영된 것처럼 JWST는 혁신적인 과학의 세대를 제공할 수 있습니다. 2018년 10월, Ariane 5 발사체는 10년 이상의 노력 끝에 결실을 맺을 준비가 된 천문학의 미래를 궤도에 올릴 것입니다. 우주 망원경의 미래가 거의 여기에 있습니다.

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