Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA έφτασε στον προορισμό του. Τώρα τι?
Στις 8 Ιανουαρίου 2022, το αναμφισβήτητα μεγαλύτερο κατόρθωμα μηχανικής της ανθρωπότητας πραγματοποιήθηκε μισό εκατομμύριο μίλια από τον πλανήτη μας. Μετά από 20 χρόνια ανάπτυξης, δαπάνες 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων και 14 ημέρες φανταστικού origami υψηλής τεχνολογίας στο διάστημα, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) έχει αναπτυχθεί πλήρως.
Μετά την επιτυχή κυκλοφορία του Διαστημικό κέντρο της Γουιάνας στη Γαλλική Γουιάνα την ημέρα των Χριστουγέννων Αναδιπλώνοντας στη γραμμή του πυραύλου Ariane 5, οι μηχανικοί έλεγξαν εξ αποστάσεως 50 κινούμενα μέρη και 178 ακίδες απελευθέρωσης. Όλα έπρεπε να γίνουν σωστά, διαδοχικά, για να βάλει τον Webb στην τελική του σύνθεση. Δούλεψε.
Τη Δευτέρα 24 Ιανουαρίου, μετά από ένα ταξίδι 30 ημερών στο διάστημα, ο Γουέμπ έφτασε στον τελικό του προορισμό. Όνειρο που έγινε πραγματικότητα; όχι ακόμα. Αυτό θα γίνει στη συνέχεια.
Τι είναι ο Ιστός;
Το Webb είναι το μεγαλύτερο και πιο σύγχρονο διαστημικό παρατηρητήριο που κατασκευάστηκε ποτέ. Περίπου 100 φορές πιο ισχυρό από το Hubble, το Webb έχει το μέγεθος ενός γηπέδου τένις 70 ποδιών. Ο τεράστιος καθρέφτης βάσης των 21,6 ποδιών (στον καθρέφτη βάσης Hubble 8 ποδιών) είναι κατασκευασμένος από εξαιρετικά ισχυρό βηρύλλιο και αποτελείται από 18 εξάγωνα.
Όλα τα τηλεσκόπια είναι χρονομηχανές… Κάθε φωτόνιο που ανιχνεύει ο Webb είναι παλιό φως, αλλά εφόσον είναι υπέρυθρο τηλεσκόπιο, θα ανιχνεύσει το παλαιότερο και το παλαιότερο φως.
Κάθε κομμάτι είναι καλυμμένο με χρυσό, ιδανικό για την αντανάκλαση του υπέρυθρου φωτός. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ Webb και Hubble. Σε αντίθεση με το Hubble, το οποίο κοιτάζει το σύμπαν με ορατό και υπεριώδες φως, ο Webb συλλαμβάνει το αρχαίο, εκτεταμένο υπέρυθρο φως. Αυτό, μαζί με τον μεγαλύτερο καθρέφτη του, σημαίνει ότι μπορούμε να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο περισσότερα από όσα μπορούσαν να κάνουν οι αστρονόμοι πριν.
Θα κοιτάξει πραγματικά ο Webb πίσω στο χρόνο;
Όλα τα τηλεσκόπια είναι χρονομηχανές. Το φως κάθε αστεριού που βλέπετε είναι παλιό και ταξιδεύει πολύ μακριά για να σας φτάσει. Ακόμη και το ηλιακό φως είναι 8 λεπτά 20 δευτερόλεπτα. Το φωτεινότερο αστέρι στον νυχτερινό ουρανό, ο Σείριος, βρίσκεται 8,6 έτη φωτός μακριά. Αυτό σημαίνει ότι το φως του έχει ταξιδέψει για 8,6 χρόνια με 186.000 μίλια το δευτερόλεπτο για να φτάσει στα μάτια σας.
Κάθε φωτόνιο που ανιχνεύει ο Webb είναι παλιό φως, αλλά επειδή είναι υπέρυθρο τηλεσκόπιο, θα ανιχνεύσει το παλαιότερο και αρχαιότερο φως. Το υπέρυθρο φως είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μεγαλύτερα μήκη κύματος από το ορατό φως, επομένως είναι ανεπαίσθητο στο ανθρώπινο μάτι.
Το αρχαιότερο φως στο σύμπαν – που εκπέμπεται λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν σχηματίστηκαν τα πρώτα αστέρια και οι γαλαξίες – έχει τεντωθεί από τη διαστολή του σύμπαντος, επομένως είναι πολύ κόκκινο. Τόσο κόκκινο στην πραγματικότητα που πέφτει εντελώς από το φάσμα του ορατού φωτός και στο υπέρυθρο φάσμα.
Ο Webb θα είναι σε θέση να μελετήσει αυτά τα πρώτα αστέρια και τους γαλαξίες μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, κάτι που κανένα άλλο τηλεσκόπιο δεν κατάφερε να κάνει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο κατασκευάστηκε το Webb.
Πού είναι ο Ιστός;
ο Το τηλεσκόπιο Ιστού είναι εδώ αυτή τη στιγμή. Αν και είναι πολύ μικρό και αμυδρό για να το δει κανείς με γυμνό μάτι, το να το βλέπει κανείς τη νύχτα θα ήταν ένας ιστός έξω. ότι αυτό επί του παρόντος Στον αστερισμό του Μονόκερου, λίγο ανατολικά της ζώνης του Ωρίωνα. Ο Webb θα είναι πάντα στη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη μας, ώστε να μπορεί πάντα να έχει μια καθαρή άποψη του βαθύ διαστήματος.
Ο Webb έχει διανύσει 1 εκατομμύριο μίλια / 1,5 εκατομμύριο χλμ από τη Γη σε αυτό που είναι γνωστό ως Δεύτερο σημείο Lagrange (L2). Αυτή είναι μια πολύ σημαντική θέση στο διάστημα σε σχέση με τη Γη.
Πήρε το όνομά του από έναν Ιταλό μαθηματικό, το L2 είναι ένα σημείο βαρυτικής ισορροπίας στην μακρινή πλευρά της Γης μακριά από τον Ήλιο – περίπου τέσσερις φορές την απόσταση από τη Γη στη Σελήνη – όπου η βαρυτική έλξη της Γης και του Ήλιου συνδυάζονται εδώ για να σχηματίσουν ένα σχετικιστική σταθερή τοποθεσία.
Είναι ένα μέρος όπου ο Webb μπορεί να κρατά τον ήλιο, τη Γη και τη Σελήνη πίσω ανά πάσα στιγμή, οδηγώντας τα ηλιακά πάνελ του προς τα πίσω, ενώ ο ισχυρός καθρέφτης του προστατεύεται ταυτόχρονα από τις ακτίνες του ήλιου με αντηλιακά σε μέγεθος γηπέδου τένις. Το L2 είναι επίσης ένα χρήσιμο μέρος επειδή είναι αρκετά κοντά στο έδαφος για να διατηρούμε εύκολες επικοινωνίες.
Το Webb είναι διαφορετικό από τα περισσότερα διαστημικά τηλεσκόπια – συμπεριλαμβανομένου του Hubble – που κοιτάζουν το διάστημα ενώ βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη. Έτσι, ενώ το Hubble επιδιορθώθηκε από αστροναύτες του διαστημικού λεωφορείου το 1993 μετά την εκτόξευση του πριν από μερικά χρόνια με μια οπτική ανωμαλία, ο Webb απέχει πολύ από το να διορθώσει εάν κάτι πάει στραβά.
Ωστόσο, δεν θα ήταν εκεί μόνος. Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος Τζάγια Ο τρισδιάστατος χάρτης αστεριών περιστρέφεται γύρω από το L2 τώρα, και ρωμαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Θα φτάσει το 2027.
Τι θα κάνει τώρα ο Webb;
Με την ολοκλήρωση της μηχανικής ανίχνευσης του παρατηρητηρίου, οι μηχανικοί συνέχισαν να ευθυγραμμίζουν τους καθρέφτες. Μετακινώντας καθένα από τα 18 κύρια τμήματα καθρέφτη και το δευτερεύον κάτοπτρο από απόσταση από τη διαμόρφωση εκκίνησης, χειρίστηκαν την καμπυλότητα κάθε τμήματος καθρέφτη για να προσαρμόσουν το συνολικό σχήμα του πρωτεύοντος καθρέφτη Webb.
Η NASA λέει ότι μπορεί να χρειαστεί μέχρι τις 24 Απριλίου για να ευθυγραμμιστούν τα 18 τμήματα βηρυλλίου με χρυσό πώμα για τη δημιουργία του αρχικού καθρέφτη Webb.
“Αυτό το τηλεσκόπιο δεν είναι έτοιμο για χρήση από το κουτί και οι πρώτες εικόνες θα είναι άσχημες – θα είναι θολές.” είπε η Τζέιν Ρίγκμπι, Webb Operations Project Scientist, Goddard Space Flight Center της NASA, σε συνέντευξη Τύπου τον Ιανουάριο. Οι μηχανικοί θα είχαν ουσιαστικά 18 εικόνες που έπρεπε να ομαδοποιηθούν σε μια ενιαία τηλεσκοπική εικόνα.
Θα είναι σκληρή δουλειά. «Ξεκινάμε με καθρέφτες από χιλιοστά και τους οδηγούμε να είναι σε εύρος κάτω από το μέγεθος του κορωνοϊού — έως και 10 νανόμετρα», είπε ο Ρίγκμπι. «Είναι μια πολύ προσεκτική και χρονοβόρα διαδικασία».
Μόλις ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία – στα μέσα Μαρτίου ή περίπου – θα χρειαστούν περίπου δύο μήνες οι μηχανικοί για να δείξουν τον Webb σε μερικά φωτεινά αστέρια για να συναρμολογήσουν και να εστιάσουν σωστά το τηλεσκόπιο. Στη συνέχεια θα δοκιμάσουν και θα θέσουν σε λειτουργία Τέσσερα σημαντικά επιστημονικά εργαλεία για τον Ιστό Ψύχεται στους -370 βαθμούς Φαρενάιτ / -223 βαθμούς Κελσίου.
Η NASA λέει ότι δεν αναμένει τις πρώτες εικόνες από τον Webb παρά μόνο πέντε μήνες μετά την εκτόξευση, μόλις τελειώσει η θέση σε λειτουργία, δηλαδή στα τέλη Μαΐου με το τρέχον πρόγραμμα.
«Θέλουμε να βεβαιωθούμε ότι οι πρώτες εικόνες που βλέπει ο κόσμος δικαιώνουν αυτό το τηλεσκόπιο των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων», είπε ο Ρίγκμπι. Δεν θα σχεδιαστεί ακριβώς ποιες μπορεί να είναι οι “εκθαμβωτικές” εικόνες, αλλά περιμένετε να δείτε τις επικαλύψεις βαθιάς υπέρυθρης ακτινοβολίας του Webb σε κλασικές εικόνες του Hubble όπως Νεφέλωμα αλόγου και το Στύλοι της Δημιουργίας.
Με τον Webb ασφαλή στον προορισμό του, μπορούμε τώρα να προσβλέπουμε σε μια νέα εποχή στην αστρονομία.
- Τι υπάρχει στη λίστα υποχρεώσεων του Webb Telescope;
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”