गठन, विज्ञान
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप): लॉन्च तिथि, उपकरण
प्रत्येक अतिरिक्त सेंटीमीटर एपर्चर, प्रत्येक अतिरिक्त दूसरा प्रेक्षण अवधि और प्रत्येक अतिरिक्त परमाणु माहौल, दूरस्थ क्षेत्र सर्वेक्षण दूरबीन से के साथ, बेहतर, गहरी और स्पष्ट आप ब्रह्मांड देखेंगे।
"हबल 'के 25 साल
जब दूरबीन "हबल" 1990 में सक्रिय शुरू किया, यह खगोल विज्ञान में एक नए युग खोला - अंतरिक्ष। अब वातावरण, बादलों के साथ सौदा, या विद्युत चुम्बकीय झिलमिलाहट के बारे में चिंता करने के लिए किया था। की आवश्यकता होती है - यह स्थिर करने के लिए और फोटॉनों एकत्र करने के लिए लक्ष्य पर उपग्रह को तैनात करने की है। अंतरिक्ष दूरबीन के वर्ष 25 से अधिक पूरे विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम, जो प्रकाश की प्रत्येक तरंगदैर्ध्य पर ब्रह्मांड विचार करने के लिए पहली बार के लिए अनुमति दी कवर करने के लिए शुरू कर दिया।
लेकिन जैसे-जैसे हमारे ज्ञान में वृद्धि हुई है, और अज्ञात की हमारी समझ बढ़ गया है। आगे हम ब्रह्मांड में बाहर देखने, और अधिक हम गहरी अतीत देखें: प्रकाश की परिमित गति के साथ संयोजन के रूप में बिग बैंग के बाद से समय की एक निश्चित राशि है, हम क्या देख सकते हैं की एक सीमा प्रदान करता है। इसके अलावा, अंतरिक्ष का विस्तार ही हमारे खिलाफ काम कर रहा है, खींच प्रकाश की तरंग दैर्ध्य सितारों के रूप में वह हमारी आँखों के लिए ब्रह्मांड के पार यात्रा। यहां तक कि अंतरिक्ष दूरबीन "हबल" है, जो हमें गहरी, ब्रह्मांड के सबसे शानदार छवियों कि हम कभी भी खोज की है देता है, इस संबंध में सीमित है।
"हबल" नुकसान
"हबल" - एक अद्भुत दूरबीन, लेकिन यह कुछ मौलिक सीमाएँ हैं:
- व्यास में 2.4 मीटर, अपने को सीमित करता है जो संकल्प।
- हालांकि चिंतनशील कोटिंग सामग्री, यह लगातार प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश है, जो गरम किया जाता है के संपर्क में है। इसका मतलब है कि थर्मल प्रभाव के कारण, वह प्रकाश से भी अधिक 1.6 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य नहीं देख सकते हैं।
- सीमित एपर्चर और तरंग दैर्ध्य का संयोजन, जो करने के लिए यह संवेदनशील है, जिसका अर्थ है कि दूरबीन से अधिक उम्र के 500 मिलियन वर्ष कोई आकाशगंगा देख सकते हैं।
इन आकाशगंगाओं, सही दूर मौजूद था जब ब्रह्मांड अपनी वर्तमान आयु का केवल लगभग 4% था। लेकिन हम जानते हैं कि तारों और आकाशगंगाओं से पहले ही अस्तित्व में।
देखने के लिए यह, दूरबीन एक उच्च संवेदनशीलता होनी चाहिए। यह लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य और "हबल" से कम तापमान के लिए संक्रमण का मतलब है। यही कारण है कि है, और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप बनाया।
विज्ञान के लिए संभावनाएँ
जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) इन सीमाओं को पार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है: 6.5 मीटर व्यास दूरबीन के साथ "हबल" की तुलना में 7 गुना अधिक प्रकाश एकत्र करता है। यह 600 एनएम से 6 माइक्रोन पहले से कहीं एक उच्च संवेदनशीलता के साथ मध्य अवरक्त क्षेत्र का निरीक्षण करने के (तरंगदैर्ध्य, जो "हबल" देखने के लिए सक्षम है की तुलना में 4 गुना बड़ा) के लिए अल्ट्रा उच्च संकल्प स्पेक्ट्रोस्कोपी की संभावना को खोलता है। JWST प्लूटो की सतह के तापमान को निष्क्रिय शीतलन का उपयोग करता है और सक्रिय रूप से 7 लालकृष्ण टेलीस्कोप जेम्स वेब के मध्य अवरक्त उपकरणों को शांत करने के लिए यह संभव विज्ञान करने के लिए के रूप में इस से पहले कोई भी नहीं किया जाता है कर देगा में सक्षम है।
वो करेगा:
- जल्द से जल्द आकाशगंगाओं कभी गठन का निरीक्षण;
- तटस्थ गैस जांच और पहली बार स्टार reionization ब्रह्मांड के माध्यम से दिखाई;
- बहुत पहले सितारों (जनसंख्या तृतीय), बिग बैंग के बाद गठन की स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण बाहर ले जाने;
- अद्भुत आश्चर्य मिलता है, जल्द से जल्द की खोज की तरह विशालकाय ब्लैक होल और ब्रह्मांड में कैसर के।
स्तर के अनुसंधान JWST अतीत में है कि के समान नहीं है, और इसलिए दूरबीन नासा के प्रमुख मिशन 2010 के दशक के रूप में चुना गया था।
वैज्ञानिक कृति
एक तकनीकी दृष्टि से, नए जेम्स वेब दूरबीन कला का एक असली काम है। परियोजना एक लंबा रास्ता बीत चुका है: बजट लगने, अनुसूची देरी और परियोजना को रद्द करने का खतरा बन रही थीं। नए नेतृत्व के हस्तक्षेप के बाद बदल गया है। परियोजना अचानक घड़ियों के रूप में प्राप्त की, धन, आबंटित किया गया गलतियों, विफलताओं और समस्याओं के लिए जिम्मेदार है, और टीम सभी शर्तों, कार्यक्रम और बजट की कमी में JWST पैकिंग शुरू कर दिया। लांच एक रॉकेट "एरियन -5" में 2018 अक्टूबर के लिए निर्धारित है। टीम न केवल अनुसूची इस प्रकार है, वह नौ महीने किसी भी अप्रत्याशित स्थिति है कि सभी एकत्र और इस तिथि के लिए तैयार किया गया था के लिए अनुमति देने के लिए छोड़ दिया है।
जेम्स वेब टेलीस्कोप चार मुख्य भागों के होते हैं।
ऑप्टिकल यूनिट
यह दर्पण, जिनमें से सबसे प्रभावी अठारह गिल्ट खंडित किया प्राथमिक दर्पण के सभी शामिल हैं। वे दूर सितारों के प्रकाश को इकट्ठा करने और विश्लेषण के लिए अपने उपकरणों ध्यान केंद्रित करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा। इन सभी दर्पण सही समय पर किया, तैयार और सही अब कर रहे हैं। विधानसभा वे एक कॉम्पैक्ट डिजाइन में फ़ोल्ड हो जाएगी के अंत में पृथ्वी से 1 लाख से अधिक किलोमीटर की दूरी एल 2 Lagrange बात करने के लिए पर चल रहा हो, और फिर स्वचालित रूप से एक मधुकोश संरचना है, जो कई वर्षों के लिए आउटबाउंड प्रकाश एकत्रित करेगा बनाने के लिए बदल जाते हैं। यह वास्तव में एक सुंदर बात है और कई विशेषज्ञों की टाइटैनिक प्रयासों के सफल परिणाम है।
अवरक्त के पास सामान
"वेब" चार वैज्ञानिक उपकरणों कि 100% के लिए तैयार कर रहे हैं के साथ सुसज्जित है। मुख्य कैमरा गहरे नारंगी अवरक्त क्षेत्र के लिए दृश्य प्रकाश से, आईआर रेंज के पास दूरबीन का एक कैमरा है। यह जल्द से जल्द सितारों का एक अभूतपूर्व चित्र प्रदान करेगा, सबसे कम उम्र आकाशगंगाओं कि गठन की प्रक्रिया में अब भी कर रहे हैं, मिल्की वे और निकटवर्ती आकाशगंगाओं की युवा सितारों, क्विपर बेल्ट में नई वस्तुओं के सैकड़ों। यह अन्य सितारों के चारों ओर ग्रहों के प्रत्यक्ष इमेजिंग के लिए अनुकूलित है। यह मुख्य कैमरा, ज्यादातर पर्यवेक्षक द्वारा इस्तेमाल किया होगा।
इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ के पास
यह उपकरण न केवल अलग-अलग तरंग दैर्ध्य में प्रकाश को अलग करती है, लेकिन एक ही समय में 100 से अधिक अलग-अलग वस्तुओं के लिए ऐसा करने में सक्षम है! यह डिवाइस एक सार्वभौमिक स्पेक्ट्रोग्राफ "वेब" है, जो 3 अलग व्यवस्थाओं स्पेक्ट्रोस्कोपी में काम कर सकते है। यह द्वारा बनाया गया था यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी, लेकिन अंतरिक्ष उड़ान के लिए केंद्र द्वारा प्रदान किया डिटेक्टरों और बहु वाल्व बैटरी, सहित कई घटकों। गोडार्ड (नासा)। इस उपकरण का परीक्षण किया गया है और स्थापना के लिए तैयार है।
मध्य अवरक्त साधन
डिवाइस ब्रॉडबैंड इमेजिंग के लिए प्रयोग की जाने वाली है, यानी यह सभी उपकरणों "वेब" के साथ सबसे प्रभावशाली छवि के माध्यम से प्राप्त की जाएगी। देखने के एक वैज्ञानिक बिंदु से, यह अभूतपूर्व सटीकता क्विपर बेल्ट और धूल स्टारलाइट द्वारा गर्म के साथ युवा सितारों, माप और दृश्य के आसपास प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क को मापने में सबसे उपयोगी होगा। उन्होंने कहा कि एक cryogenically के साथ ही उपकरण 7 लालकृष्ण ठंडा करने के लिए स्पिट्जर स्पेस टेलीस्कोप के साथ तुलना में, यह 100 बार में परिणामों में सुधार होगा।
इसमें लगातार स्पेक्ट्रोग्राफ NIR (NIRISS)
डिवाइस होगा उत्पादन:
- निकट अवरक्त तरंगदैर्ध्य क्षेत्र में व्यापक स्पेक्ट्रोस्कोपी (1.0 - 2.5 माइक्रोन);
- Grism स्पेक्ट्रोस्कोपी दिखाई और अवरक्त रेंज में एक वस्तु (0.6 - 3.0 माइक्रोन);
- 3.8 की तरंग दैर्ध्य पर मास्किंग-एपर्चर इंटरफेरोमेट्री - 4.8 माइक्रोन (जहां पहले सितारों और आकाशगंगाओं की उम्मीद);
- व्यक्ति पूरा दृश्य क्षेत्र की व्यापक रेंज सर्वेक्षण।
यह उपकरण कनाडा अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा बनाया गया था। क्रायोजेनिक परीक्षण सफल होने के बाद वह भी उपकरण दूरबीन की खाड़ी में एकीकृत करने के लिए तैयार हो जाएगा।
sunshield
अंतरिक्ष दूरबीन वे अभी तक नियुक्त नहीं किया है। किसी भी स्टार्टअप की सबसे भयावह पहलू यह है एक पूरी तरह से नई सामग्री का प्रयोग है। इसके बजाय पूरे अंतरिक्ष यान ठंडा सक्रिय रूप से डिस्पोजेबल उपभोज्य शीतल का उपयोग करने का, जेम्स वेब दूरबीन एक पूरी तरह से नई तकनीक का उपयोग करता है - 5-परत सूर्य ढाल दूरबीन से सौर विकिरण प्रतिबिंबित करने के लिए तैनात किया जा करने के लिए। टाइटेनियम छड़ के पांच 25 फुट शीट जुड़ा हुआ है और दूरबीन की तैनाती के बाद स्थापित कर रहे हैं। सुरक्षा 2008 और 2009 में परीक्षण किया गया है। पूर्ण पैमाने पर मॉडल, प्रयोगशाला परीक्षणों में भाग लेने वाले, सब वे यहाँ पृथ्वी पर करना था किया जाता है। यह एक खूबसूरत नवीनता है।
इसके अलावा, यह भी एक अविश्वसनीय अवधारणा है: बस सूर्य के प्रकाश को ब्लॉक नहीं करने के लिए और छाया में एक दूरबीन डाल दिया, और यह बहुत बनाने कि सभी गर्मी दिशा दूरबीन के उन्मुखीकरण के विपरीत में निकलती है। एक निर्वात अंतरिक्ष में पाँच परतों से प्रत्येक ठंड के रूप में बाहर से दूरी की सतह के तापमान की तुलना में थोड़ा गर्म हो जाता हो जाएगा - चारों ओर 350-360 लालकृष्ण आखिरी परत तापमान 37-40 कश्मीर, जो रात में सतह से अधिक ठंडा है करने के लिए छोड़ देना चाहिए प्लूटो।
इसके अलावा, महत्वपूर्ण सावधानियों गहरे अंतरिक्ष के प्रतिकूल वातावरण से बचाने के लिए ले लिया। बातें यहाँ चिंतित होने की में से एक छोटे कंकड़ कंकड़ आकार, रेत, धूल और भी कम ग्रहों के बीच अंतरिक्ष दसियों या किमी / घंटा के हजारों की सैकड़ों की रफ्तार से उड़ान के माध्यम से कर रहे हैं। अंतरिक्ष यान, अंतरिक्ष सूट, दर्पण, दूरबीन और भी बहुत कुछ: ये micrometeorites सक्षम prodelyvat छोटे, सूक्ष्म छेद सब कुछ में वे मुठभेड़ कर रहे हैं। दर्पण केवल छात्रों या छेद होगा, तो थोड़ा उपलब्ध "अच्छा प्रकाश" की राशि, सौर पैनल किनारे के किनारे से फाड़ा जा सकती है, जो पूरे परत बेकार कर देगा कम। इस घटना के शानदार विचार इस्तेमाल किया गया था मुकाबला करने के लिए।
सभी सौर ढाल कार की विंडशील्ड में एक फ्रैक्चर के रूप में है, ताकि, एक, दो या तीन इनमें से एक छोटा सा अंतर को देखते है, परत आगे आंसू नहीं होगा वर्गों में विभाजित किया गया है। विभाजन पूरे के पूरे ढांचे को रखना होगा, यह गिरावट को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।
अंतरिक्ष यान: विधानसभा और नियंत्रण प्रणाली
वहाँ के रूप में सभी जगह दूरबीन और वैज्ञानिक मिशनों में है यह एक साधारण घटक है। JWST में अद्वितीय, लेकिन यह भी पूरी तरह से तैयार है। सब छोड़ दिया है परियोजना कंपनी Northrop Grumman, की सामान्य ठेकेदार है - पूरा ढाल, दूरबीन को इकट्ठा और इसे बाहर की जाँच करें। डिवाइस 2 साल में शुरू करने के लिए तैयार हो जाएगा।
खोज के 10 साल
सब कुछ ठीक हो जाता है, मानवता महान वैज्ञानिक खोजों की कगार पर है। तटस्थ गैस का घूंघट, जो अभी भी जल्द से जल्द तारों और आकाशगंगाओं का अवलोकन भारी पड़ रहा है, अवरक्त क्षमताओं हल हो गई है "वेब" और अपनी विशाल चमक। यह 0.6 से 28 माइक्रोन (मानव आँख 0.4 0.7 करने के लिए माइक्रोन से देखता है) की कभी भी बनाया से सबसे बड़ा है, एक बड़े तरंगदैर्ध्य रेंज के साथ सबसे संवेदनशील दूरबीन हो जाएगा। यह टिप्पणियों के एक दशक उपलब्ध कराने की उम्मीद है।
नासा के अनुसार, शब्द "वेब" मिशन 5.5 से 10 साल हो जाएगा। यह अंतरिक्ष के कठोर वातावरण में ईंधन की मात्रा की कक्षा बनाए रखने के लिए आवश्यक है, और इलेक्ट्रॉनिक्स जीवन और उपकरणों तक सीमित है। कक्षीय दूरबीन जेम्स वेब पूरे 10 साल के कार्यकाल के लिए ईंधन का एक शेयर ले जाएगा, और शुरुआत के बाद 6 महीने के उड़ान है, जो वैज्ञानिक कार्य के 5 साल की गारंटी देता है सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण किया जाएगा।
क्या गलत हो सकता?
मुख्य सीमित कारक बोर्ड पर ईंधन की मात्रा है। जब यह समाप्त हो गया है, उपग्रह Lagrange बिंदु एल 2 से दूर बहाव होगा, एक अराजक कक्षा बहुत पृथ्वी के करीब पर आ रहा है।
यह कोमा, हो सकता है और अन्य मुसीबतों:
- गिरावट है, जो एकत्र प्रकाश की मात्रा को प्रभावित करते हैं और छवि कलाकृतियों बनाने के लिए, लेकिन दूरबीन के आगे ऑपरेशन को नुकसान नहीं होगा दर्पण;
- एक हिस्सा या कुल सौर स्क्रीन की विफलता है, जो अंतरिक्ष यान के तापमान को बढ़ा देंगे, और करने के लिए बहुत निकट अवरक्त क्षेत्र में इस्तेमाल किया तरंगदैर्य रेंज सीमित कर देता है (2-3 माइक्रोन);
- दुर्घटना शीतलन प्रणाली उपकरण मध्य आईआर रेंज है, जो इसे उपयोग के लिए अयोग्य है, लेकिन अन्य उपकरणों (0.6 से 6 माइक्रोन) को प्रभावित नहीं करता।
सबसे कठिन परीक्षा है कि जेम्स वेब दूरबीन, इंतजार कर रहा है - लांच और इंजेक्शन वांछित कक्षा में स्थापित। यह इन स्थितियों परीक्षण किया गया है और सफलतापूर्वक पारित कर दिया है।
विज्ञान के क्षेत्र में क्रांति
जेम्स वेब दूरबीन एक सामान्य मोड में काम करेंगे, तो ईंधन कि अपने काम 2018 से 2028 करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है। इसके अलावा, संभावित ईंधन भरने के लिए मौजूद है, जो एक और दशक के लिए दूरबीन का जीवनकाल बढ़ा होगा। बस के रूप में "हबल" 25 साल के लिए संचालित किया गया था, JWST क्रांतिकारी विज्ञान की पीढ़ी यह सुनिश्चित करना होगा। अक्टूबर 2018 में, वाहक रॉकेट "एरियन -5" खगोल विज्ञान है, जो, के बाद कड़ी मेहनत के 10 से अधिक वर्षों पहले से ही फल करने के लिए शुरू किया गया है के भविष्य की परिक्रमा करेगा। भविष्य अंतरिक्ष दूरबीन लगभग आ गया है।
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