Запуск новой эры в астрономии
Способность человечества заглядывать в глубины космоса напрямую определяет наши знания о его устройстве и происхождении. 25 декабря 2021 года произошло знаковое событие, открывшее новую главу в исследовании космоса — с космодрома Куру успешно стартовала ракета-носитель «Ариан-5» с космическим телескопом «Джеймс Уэбб». Эта орбитальная инфракрасная обсерватория, крупнейшая и самая сложная из когда-либо созданных, призвана стать преемником легендарного телескопа «Хаббл», который с 1990 года неустанно расширял границы нашего понимания Вселенной, предоставляя потрясающие изображения далёких галактик и туманностей.
Изначально проект носил рабочее название «Космический телескоп нового поколения», но в 2002 году был переименован в честь Джеймса Уэбба, второго администратора NASA, руководившего агентством в ключевой период с 1961 по 1968 годы, включая время реализации программы «Аполлон».
Джеймс Уэбб (1906—1992)
Международный проект с амбициозными целями
Создание «Джеймса Уэбба» стало результатом беспрецедентного международного сотрудничества и потребовало колоссальных инвестиций. В проектировании и строительстве участвовали 17 стран под общим руководством NASA, при значительном вкладе Европейского (ESA) и Канадского космических агентств. Общая стоимость миссии оценивается примерно в 10 миллиардов долларов, из которых на долю NASA пришлось около 8,8 млрд, ESA — 850 млн, а Канада вложила 165 млн долларов.
Путь телескопа к старту был долгим и тернистым. Первоначально запуск планировался на 2014 год, но из-за технической сложности проекта и необходимости тщательной проверки всех систем дата неоднократно переносилась. Эта задержка в итоге позволила инженерам и учёным довести конструкцию до совершенства, чтобы воплотить многолетнюю мечту в реальность.
Участники проекта у макета телескопа
По мере того как «Хаббл», несмотря на свои заслуги, начал требовать всё большего внимания и ремонтов, необходимость в более мощном и современном инструменте стала очевидной. На «Джеймса Уэбба» возлагаются грандиозные научные задачи, которые позволят ответить на фундаментальные вопросы о нашем месте во Вселенной:
- Поиск и изучение экзопланет: Телескоп будет искать планеты за пределами Солнечной системы, анализировать состав их атмосфер и искать потенциальные биосигнатуры — химические признаки, которые могут указывать на наличие жизни.
- Путешествие к истокам Вселенной: Главная цель — заглянуть на 13.7 миллиардов лет в прошлое, чтобы увидеть свет первых звёзд и галактик, сформировавшихся после Большого взрыва. Это позволит понять, как происходила эволюция космических структур.
- Исследование нашей галактики и Солнечной системы: «Уэбб» детально изучит звёзды и скопления Млечного Пути, а также объекты в удалённом Поясе Койпера. Его спектроскопы смогут «заглянуть» под ледяную кору спутников Юпитера (Европа) и Сатурна (Энцелад), проанализировав состав их подповерхностных океанов, а также исследовать плотную атмосферу Титана.
- Картография близлежащих галактик: Телескоп составит подробные карты соседних галактик, изучив распределение звёзд, газа и пыли, что поможет понять механизмы их формирования и эволюции.
- Поиск тёмной материи: Наблюдая за искажением света далёких галактик из-за эффекта гравитационного линзирования, учёные смогут составить карты невидимой тёмной материи, которая составляет большую часть массы Вселенной.
- Изучение звёздной эволюции: Наблюдения за вспышками сверхновых в далёких галактиках помогут уточнить модели жизни и смерти звёзд, а также роль этих катастрофических событий в химическом обогащении космоса.
Миссия телескопа невероятно насыщенна. По сути, он станет логическим продолжением работы «Хаббла», но с качественно новыми возможностями. Его чувствительность позволит обнаруживать объекты в 10-100 раз более тусклые, а разрешение снимков будет примерно в 10 раз выше, чем у его предшественника.
Обратите внимание: Что больше Вселенной (рассказ).
Оптическое вооружение: Золотое сердце телескопа
Ключевым элементом «Джеймса Уэбба» является его гигантское составное зеркало диаметром 6.5 метров, что более чем в 2.5 раза превышает диаметр зеркала «Хаббла» (2.4 м). Чтобы такое крупное сооружение поместилось под обтекатель ракеты, инженеры создали уникальную складную конструкцию, напоминающую оригами. Оно состоит из 18 шестиугольных сегментов, которые раскрылись уже на орбите.
Поверхность каждого сегмента покрыта тончайшим слоем золота толщиной всего 100 нанометров. Золото было выбрано не для роскоши, а за его исключительную способность эффективно отражать инфракрасное излучение. Именно в этом диапазоне телескоп будет вести основные наблюдения. Это связано с феноменом красного смещения: из-за расширения Вселенной свет от самых далёких и древних объектов «растягивается», смещаясь из видимой части спектра в инфракрасную. Чтобы увидеть «рассвет» мироздания, нужен инструмент, работающий именно в ИК-диапазоне.
Кроме того, инфракрасные лучи обладают уникальным свойством — они могут проникать сквозь плотные облака космической пыли и газа, которые непрозрачны для видимого света. Это откроет для изучения области звёздообразования в центре нашей Галактики, ранее скрытые от «Хаббла».
Важное отличие от «Хаббла» заключается в том, что «Джеймс Уэбб» не воспринимает видимый свет. Знаменитые красочные снимки туманностей и галактик, которые делал «Хаббл», для нового телескопа недоступны в прямом виде. Учёным предстоит преобразовывать полученные инфракрасные данные в видимые цвета, создавая для нас привычные, но невероятно детализированные изображения космических объектов.
Перспективы и надежды
Расчётный срок службы телескопа составляет около 10 лет. Это ограничение связано с его местоположением. «Джеймс Уэбб» будет работать в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля, на расстоянии примерно 1.5 миллиона километров от нашей планеты. Это слишком далеко для возможных ремонтных миссий, подобных тем, что обслуживали «Хаббл» на околоземной орбите. Поэтому надёжность всех систем была приоритетом номер один. Однако история космонавтики даёт надежду: миссии «Вояджер» и «Хаббл» сами многократно превысили свои плановые сроки службы. Будем надеяться, что и новый телескоп проработает гораздо дольше, продолжая радовать нас открытиями.
*При написании статьи использовались материалы сайтов: Википедия, www.astronews.ru, www.unian.net
#космический телескоп джеймс уэбб #космос #астрономия #новости астрономии #наука #научно-популярное
Вам может быть интересно:
"Верхом на комете": космическое путешествие длиной в 12 лет!
Куда летят "Вояджеры"?
Лайка: первая собака-космонавт
Что открыла "Юнона" в 2021 году?
Космическая экспедиция длиной в бесконечность: "Пионер-10"
Миссия, разочаровавшая фантастов: "Маринер-4"
Как отважные советские аппараты исследовали Венеру
Легендарная миссия "Кассини-Гюйгенс!"
Алексей Леонов и Павел Беляев: первый выход человека в открытый космос
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: James Webb - наши новые глаза во Вселенной.