НАСА возлагает большие надежды на космический телескоп Джеймса Вебба, который завершил «холодную» фазу своего строительства в конце ноября 2016 года. В результате 20-летнего проектирования и конструирования этот телескоп считается естественным преемником Хаббла. После развертывания в октябре 2018 года он будет использовать первичное зеркало 6,5 м (21 фут 4 дюйма) для исследования Вселенной на видимой, ближней инфракрасной и средней инфракрасной длинах волн.
В целом JWST будет в 100 раз мощнее своего предшественника и сможет рассчитывать на более чем 13 миллиардов лет. Чтобы почтить завершение телескопа, Northrop Grumman - компания, с которой НАСА заключило контракт на его строительство, - и Crazy Boat Pictures объединились, чтобы создать короткий фильм о нем. Видео под названием «В неизвестность - история космического телескопа Джеймса Уэбба» НАСА рассказывает о проекте от начала до конца.
Фильм (который вы можете посмотреть внизу страницы) показывает конструкцию телескопа с большими зеркалами, его приборный пакет и его каркас. Он также включает в себя беседы с учеными и инженерами, которые были вовлечены, и некоторые потрясающие визуальные эффекты. В дополнение к детализации процесса создания, фильм также углубляется в миссию телескопа и все космологические вопросы, которые он будет решать.
Рассматривая природу миссии Джеймса Вебба, фильм также отдает дань уважения космическому телескопу Хаббла и его многочисленным достижениям. За 26 лет работы он обнаружил полярные сияния, сверхновые звезды и обнаружил миллиарды звезд, галактик и экзопланет, некоторые из которых были показаны на орбите в соответствующих обитаемых зонах их звезд.
Кроме того, Хаббл был использован для определения возраста Вселенной (13,8 миллиардов лет) и подтвердил существование сверхмассивной черной дыры (SMBH) - иначе. Sagitarrius A * - в центре нашей галактики, не говоря уже о многих других. Он также отвечал за измерение скорости, с которой расширяется Вселенная - другими словами, за измерение постоянной Хаббла.
Это сыграло ключевую роль в оказании ученым помощи в разработке теории Темной энергии, одного из самых глубоких открытий со времен Эдвина Хаббла (тезка телескопа), который предположил, что Вселенная находится в состоянии расширения еще в 1929 году. Поэтому само собой разумеется, что развертывание космического телескопа Хаббла привело к некоторым из величайших открытий в современной астрономии.
При этом Хаббл все еще подвержен ограничениям, которые астрономы теперь надеются отодвинуть. С одной стороны, его инструменты не способны улавливать самые отдаленные (и, следовательно, самые тусклые) галактики во Вселенной, которые датируются всего несколькими сотнями миллионов лет после Большого взрыва. Даже с инициативой «Глубокие поля», Хаббл по-прежнему ограничивается тем, что пережил около полумиллиарда лет после Большого взрыва.
Доктор Джон Мазер, исследователь проекта телескопа Джеймса Вебба, рассказал Space Magazine по электронной почте:
«Хаббл показал нам, что мы не можем видеть рождения первых галактик, потому что они слишком далеко, слишком слабые и слишком красные. JWST больше, холоднее и наблюдает инфракрасный свет, чтобы увидеть эти первые галактики. Хаббл показал нам, что в центре почти каждой галактики есть черная дыра. JWST будет смотреть в прошлое как можно дальше, чтобы увидеть, когда и как это произошло: образовалась ли галактика черной дырой или галактика выросла вокруг уже существующей черной дыры? Хаббл показал нам огромные облака светящегося газа и пыли, где рождаются звезды. JWST будет смотреть сквозь пылевые облака, чтобы увидеть сами звезды, которые образуются в облаке. Хаббл показал нам, что мы можем видеть некоторые планеты вокруг других звезд, и что мы можем получить химическую информацию о других планетах, которые происходят прямо перед их звездами. JWST расширит это на более длинные волны с помощью большого телескопа с возможностью обнаружения воды на суперземной экзопланете. Хаббл показал нам подробности о планетах и астероидах рядом с домом, и JWST рассмотрит их поближе, хотя все же лучше отправить робота-посетителя, если мы можем ».
По сути, JWST сможет увидеть еще около 100 миллионов лет после Большого взрыва, когда родились первые звезды и галактики. Он также предназначен для работы в точке Лагранжа L2, находящейся дальше от Земли, чем Хаббл - которая была разработана для того, чтобы оставаться на низкой околоземной орбите. Это означает, что JWST будет подвергаться меньшим тепловым и оптическим помехам со стороны Земли и Луны, но также усложнит обслуживание.
С его гораздо большим набором сегментированных зеркал он будет наблюдать Вселенную, поскольку он захватывает свет от первых галактик и звезд. Его чрезвычайно чувствительный набор оптики также сможет собирать информацию в длинноволновом (оранжево-красном) и инфракрасном диапазонах с большей точностью, измеряя красное смещение далеких галактик и даже помогая в охоте на солнечные планеты.
Теперь, когда сборка его основных компонентов завершена, телескоп проведет следующие два года испытания перед его запланированной датой запуска в октябре 2018 года. Они будут включать стресс-тесты, которые будут подвергать телескоп воздействию типов интенсивных вибраций, звуков и г силы (в десять раз превышающие нормальную Земную), которые он испытает внутри Ариан 5 ракета, которая доставит его в космос.
За шесть месяцев до развертывания НАСА также планирует отправить JWST в Космический центр Джонсона, где он будет подвергаться условиям, которые он будет испытывать в космосе. Он будет состоять из ученых, помещающих телескоп в камеру, где температура будет понижена до 53 К (-220 ° C; -370 ° F), которая будет имитировать его рабочие условия в точке L2 Лагранжа.
Как только все это будет завершено и JWST проверит, он будет запущен на борту Ариан 5 ракета со стартовой площадки ELA-3 Arianespace во французской Гуаяне. А благодаря опыту, полученному от Хаббла, и обновленным алгоритмам, телескоп будет сфокусирован и собирает информацию вскоре после запуска. И, как объяснил д-р Мазер, большие космологические вопросы, которые он должен решить, многочисленны:
"Откуда мы пришли? Большой взрыв дал нам водород и гелий, почти равномерно распределенный по всей вселенной. Но что-то, предположительно гравитационное, остановило расширение материала и превратило его в галактики, звезды и черные дыры. JWST рассмотрит все эти процессы: как сформировались первые светящиеся объекты и какими они были? Как и где образовались черные дыры, и что они сделали с растущими галактиками? Как сгруппировались галактики, и как галактики, такие как Млечный путь, росли и развивали свою красивую спиральную структуру? Где находится космическая темная материя и как она влияет на обычную материю? Сколько там темной энергии и как она меняется со временем?
Излишне говорить, что НАСА и астрономическое сообщество весьма взволнованы тем, что телескоп Джеймса Уэбба закончил строительство, и не могут ждать, пока он развернется и начнет отправлять данные. Можно только представить, какие вещи он увидит глубоко в космическом поле. Но в то же время обязательно ознакомьтесь с фильмом и посмотрите, как все эти усилия объединились:
