Вперед в прошлое. Как телескоп James Webb поможет заглянуть в глубокую древность Вселенной

2019-08-30 09:39:02

1077 30
Вперед в прошлое. Как телескоп James Webb поможет заглянуть в глубокую древность Вселенной

Фото: NASA

NASA завершило сборку космической обсерватории James Webb, которой предстоит перехватить эстафету у Hubble в исследовании древнейших галактик и поиске пригодных для жизни экзопланет. Чем новинка отличается от предшественника и почему у нее есть шанс перевернуть все наши представления о космосе, рассказывает Фокус

Новый телескоп NASA довольно долго шел к нынешней отметке своей истории. Его путь начался еще в 1995 году, когда была открыта планета 51 Пегаса b – первая экзопланета рядом со звездой, похожей на наше Солнце. Многие ученые восприняли это как знак, что во Вселенной действительно существуют пригодные для жизни миры, но технических возможностей для их обнаружения пока не хватает. Да и о том, как сформировалась удобная для жизни Земля, Солнечная система и сама наша галактика, известно слишком мало.

Поэтому NASA приняло смелое решение построить "Космический телескоп нового поколения" (NGST). Так проект назывался до 2002-го, пока его не переименовали в честь второго руководителя NASA Джеймса Уэбба. Изначально запуск аппарата наметили на 2007-й, но из-за технических проблем и недостатка финансирования дату неоднократно сдвигали. Теперь, похоже, дело идет к финишу.

"Это захватывающе – увидеть, как все части James Webb впервые соединились в единую обсерваторию, – сказал Грегори Робинсон, директор проекта в штаб-квартире NASA  в Вашингтоне. – Мы сделали огромный шаг вперед, и вскоре сможем совершенно по-новому взглянуть на нашу Вселенную".

Сборка телескопа James Webb

Сборка проходила на базе компании Northrop Grumman, основного подрядчика проекта. Помимо NASA над телескопом работают Европейское и Канадское космические агентства, а также еще с дюжину научных лабораторий. Его бюджет оценивается в $9,7 млрд.

Теперь телескопу James Webb предстоит ряд тестирований. Если все пройдет хорошо, то уже в марте 2021 года он отправится в космос на тяжелой ракете-носителе Ariane 5 с космодрома Куру во Французской Гвиане. Пункт назначения – точка Лагранжа L2. Это одна из пяти областей гравитационной устойчивости, где объекты благодаря гравитационным силам Земли и Луны удерживаются в неподвижности относительно этих двух небесных тел.

Сквозь пространство и время

Главное зеркало James Webb имеет диаметр 6,5 метров и состоит из 18 отдельных сегментов. Они сделаны из легкого и прочного бериллия и покрыты тонким слоем золота. При площади 25 квадратных метров зеркало весит 705 килограммов. Для сравнения, зеркало Hubble, у которого новому телескопу предстоит перехватить эстафету исследования космоса, в 4 раз меньше.

Зеркало James Webb

В NASA новинку называют "машиной времени", и это почти не преувеличение. В отличие от Hubble, который исследует Вселенную преимущественно в оптическом диапазоне, James Webb нацелен на инфракрасную часть спектра. Это позволяет ему увидеть самые древние и холодные объекты, вплоть до тех, которые образовались более 13 млрд лет назад. Большинства из них уже не существует, но их свет все еще летит через космическое пространство. Изучение "доисторических" галактик поможет ученым шаг за шагом восстановить историю Вселенной – от Большого Взрыва и до наших дней, а также больше узнать о природе сверхмассивных черных дыр и темной материи.

Чтобы различать свет от далеких и тусклых объектов, телескоп должен быть защищен от внешних источников тепла и света, таких как Солнце, Земля и Луна. Для этого  James Webb оснащен тепловым щитом размером с теннисный корт (21 x 14 метров), который действует как солнечный зонтик. Он обеспечивает охлаждение до -223°C.

Помощь коллегам

Впрочем, James Webb не ограничится созерцанием прошлого Вселенной. Он также не обойдет вниманием миры за пределами Солнечной системы. Его "коллеги" – телескопы Hubble и TESS – неплохо справляются с поиском экзопланет, с оценкой их размеров и орбит, однако определение атмосферы – их слабое место.

Модель космического телескопа James Webb в натуральную величину

Ученые надеются, что благодаря наблюдению в инфракрасном спектре James Webb сможет не просто видеть атмосферы, но и определять самые многообещающие, в составе которых достаточно воды и кислорода. Главная цель, конечно, – найти планету с атмосферой, максимально похожей на земную.

Изучая в первую очередь соседние звездные системы, James Webb взглянет и на нашу собственную. Он будет анализировать атмосферы Марса, Плутона и Сатурна, корректируя выводы, сделанные другими космическими аппаратами.

Loading...