NASA начинает подготовку к строительству нового гигантского космического телескопа
Новый флагманский телескоп получил рабочее название «Обсерватория обитаемых миров» (HWO).
Он будет собирать данные в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. В число Новых великих обсерваторий также должны войти телескопы в дальнем инфракрасном и рентгеновском диапазоне. Под реализацию трех проектов была запущена специальная программа GOMAP.
Самые большие телескопы
В этом видео вы увидите топ 10 самых больших оптических телескопов. Есть исследователи, которые смотрят на этот мир максимально глобально, я говорю сейчас об астрономах. Заглянуть в глубины космоса помогают огромные и дорогостоящие телескопы, которые могут находиться не только на Земле, но и в самом космосе. В астрономии размер имеет значение.
Ссылка на видео: https://youtu.be/447FikHMxxk
Обсерватория Swift вошла в безопасный режим
18 января космическая обсерватория Swift вошла в безопасный режим. Об этом говорится в сообщении, опубликованном на сайте миссии.
https://swift.gsfc.nasa.gov/news/2022/safe_mode.html
Swift был построен международным консорциумом, состоящим из США, Италии и Великобритании, и запущен в космос в 2004 году. Аппарат предназначен для регистрации и наблюдения гамма-всплесков. Как правило, они образуются во время таких событий как вспышки сверхновых или слияния сверхкомпактных объектов (нейтронных звезд и черных дыр). Обсерватория оборудована гамма-детектором, а также рентгеновским и оптическим телескопом, которые необходимы для получения изображений всплесков и определения их спектров. За время своей миссии Swift в общей сложности зафиксировал свыше тысячи гамма-всплесков.
По предварительному заключению инженеров NASA, переход Swift в безопасный режим произошел из-за поломки одного из двигателей-маховиков аппарата. Обсерватория оснащена шестью такими устройствами. Они используются для ее точного наведения на цель.
На период расследования причин происшествия инженеры отключили сломавшийся маховик. По словам руководства миссии, это первая проблема с маховиком Swift за 17 лет работы аппарата. Что касается остальных систем обсерватории и ее научных инструментов, то они функционируют в штатном режиме. Поэтому NASA надеется, что уже в скором времени Swift сможет вернуться к наблюдениям.
На Солнце появилось нестабильное пятно, вызванное вспышками
Обсерватория солнечной динамики НАСА (SDO) во вторник зафиксировала серию вспышек на Солнце, которая продолжалась в течение пяти часов, сообщает Space.com.
Серия вспышек произошла на краю Солнца, видимом с Земли, и была направлена в сторону от нашей планеты. Взрывы привели к появлению на звезде нестабильного пятна. «По крайней мере 12 взрывов произошло за время съемки. Это почти наверняка нестабильное пятно», — приводит издание отчет сайта космического слежения Spaceweather.com.
Ученые должны получить лучшее представление о регионе Солнца, в котором произошли вспышки, когда он повернется в поле зрения Земли в следующие несколько дней.
Солнечные пятна — участки, которые кажутся темными на поверхности Солнца. Они образуются в областях, где магнитные поля особенно сильны. Пятна — обычное явление на Солнце в годы, когда наша звезда наиболее активна.
Запуск телескопа James Webb назначен на 18 декабря — от долгостроя к путешествию во времени
Европейское космическое агентство (ESA) 8 сентября 2021 года объявило дату запуска космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Это совместный проект NASA, ESA и СSA (Канада). Космическая обсерватория им. Джеймса Уэбба будет запущена 18 декабря 2021 г. ракетой-носителем Arian 5. Его строительство растянулось на 20 лет, он превратился в притчу во языцех как «образец» космического долгостроя. Но на сегодня это самый сложный и совершенный проект инфракрасного телескопа в мире. В случае успеха миссии он даст возможность найти новые экзопланеты, а также заглянуть намного дальше и глубже в историю нашей Вселенной — в её прошлое.
Самый длинный космический долгострой
Проект орбитального телескопа следующего поколения (Next Generation Space Telescope) начался ещё в 1996 г. с бюджета в $500 млн. Тогда оптимистично предполагалось запустить его к 2007 г. Но проект оказался очень сложным, с многочисленными проволочками и кратно большим финансированием. В 2002 г. проекту дали собственное имя в честь Джеймса Уэбба (глава NASA времён начала лунной гонки, 1961—1968 гг.). А в 2005 г. Космическая обсерватория подверглась значительному пересмотру (возможности микроэлектроники за десятилетие шагнули далеко вперёд), при этом, общий бюджет перевалил за $8,8 млрд. Финальное тестирование, в т. ч. на полную сборку из транспортного положения, телескоп прошел в 2020 г., тогда же его и предполагалось запустить. Но тут вмешалась пандемия COVID-19, и запуск вновь отложили.
В конце августа этого года James Webb вновь прошёл техническую проверку и в настоящее время готовится к отправке на космодром ЕКА в Куру (Французская Гвиана). Если всё пойдёт по плану (начали появляться слухи о пиратах в территориальных водах Венесуэлы и в целом неспокойном Карибском регионе), то он отправится в космос уже 18 декабря.
Сравнение размеров двух телескопов. Источник: GSFC/NASA
Почему James Webb — самый сложный и перспективный научный проект в истории
Проект телескопа James Webb — международный, кроме трёх космических агентств в нём участвует Northrop Grumman (генеральный подрядчик по созданию телескопа), Space Telescope Science Institute (будет центром управления, как и для Hubble), а всего в этом масштабном проекте участвует 258 компаний.
После пуска ракеты космическая обсерватория полетит к точке Лагранжа L2 (точка на продолжении прямой Солнце-Земля, в которой тело может находиться без приложения сил, а значит без затрат топлива). Она находится в 1,5 млн км от Земли (для сравнения, расстояние до Луны 384,4 тыс. км), добираться до нее телескоп будет примерно месяц. Еще несколько месяцев уйдёт на калибровку оптики и научных инструментов. Зачем понадобилось уводить телескоп так далеко, ведь тот же Хаббл давно и успешно трудится на околоземной орбите (570 км)?
Телескоп будет размещён в точке Лагранжа L2 в 1,5 млн км от Земли. Источник: NASA
Дело в том, что телескоп Джеймса Уэбба будет работать в инфракрасном диапазоне (ИК), излучение в котором поглощается земной атмосферой. Поэтому такие телескопы стараются выводить в космос. Для их работы требуется постоянное охлаждение, обычно с помощью жидкого гелия. В данном случае для отражения солнечного тепла предназначен раскладной многослойный экран площадью с теннисный корт. Его телескоп начнёт раскладывать ещё на пути к L2. Это поможет выполнить сложную задачу — охладить всю конструкцию телескопа до очень низкой температуры (-220 С°). Раскладывающееся ослепительно золотое зеркало и научные инструменты должны оставаться холодными, чтобы исключить образование помех в инфракрасном спектре от собственного излучения. Только в этом случае телескоп сможет выполнять свою миссию — поиск крайне слабых инфракрасных сигналов дальнего космоса. Расчетный срок работы обсерватории — не менее 5 лет, а запаса хладагента хватит на 10 лет. Да, шаттл для ремонта к нему уже не пошлёшь, как к телескопу Эдвина Хаббла, поэтому многократные проверки и тестирование стали одной из причин таких задержек в создании Уэбба.
Телескоп Джеймса Уэбба будет иметь составное зеркало общим диаметром 6,5 м (для сравнения слева показано зеркало телескопа Хаббла с диаметром 2,4 м). Источник: NASA
Вперёд, вглубь прошлого Вселенной
Диаметр основного зеркала телескопа имени Джеймса Уэбба — 6,5 м, примерно в 2,5 раза больше, чем у Хаббла (2,4 м), а также практически в два раза больше, чем у европейской орбитальной обсерватории Herschel (3,5 м, также работает в инфракрасном спектре). Раскладывающееся главное зеркало Уэбба состоит из 18 шестиугольных зеркал, сделанных из одного из самых легких металлов — бериллия, а их поверхность покрыта тончайшим слоем золота. Именно золотое покрытие оптимально для отражения инфракрасных волн. В NASA уверены, что Уэбб является не заменой Хаббла, а его дальнейшим развитием. Эти обсерватории дополняют друг друга, работая в видимом и инфракрасном диапазонах. Это даст возможность заглянуть дальше во Вселенную, глубже, а значит и больше узнать о ее прошлом и потенциальном будущем. В ИК-области находится максимум излучения слабосветящегося вещества Вселенной — остывших звёзд, экзопланет и т. п. Инфракрасные лучи проходят сквозь пылевые облака, поэтому позволят увидеть подробности строения галактического центра, а также понять происходившее в прошлом, во время зарождения нашей Вселенной после Большого взрыва, и что было во времена первых звёзд и галактик.
Желаем успехов команде миссии обсерватории Джеймса Уэбба удачного старта!
Как выглядит Туманность Киля на фотографии телескопа Хаббл (слева, оптический диапазон) и как она будет выглядеть при съемке телескопом Джеймса Уэбба (справа, инфракрасный). В инфракрасном диапазоне видны звёзды, скрытые пылевыми облаками, видимые в оптическом диапазоне. Источник: NASA/ ESA/ Hubble 20th Anniversary Team.
10 невероятных фактов о телескопе «Джеймс Уэбб»
Правда, было бы здорово, если бы мы смогли увидеть период истории Вселенной, который скрыт от нас? Этим и еще многим другим в скором времени предстоит заняться космическому телескопу имени Джеймса Уэбба.
Основной задачей телескопа является обнаружение света первых звезд и галактик, сформированных после Большого взрыва. Именно с этой целью NASA в сотрудничестве с Европейским и Канадским космическими агентствами ведет работы по скорому запуску «Джеймса Уэбба» на орбиту.
Представляем вашему вниманию 10 интересных фактов об этом телескопе нового поколения:
1. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба – самая большая в мире орбитальная инфракрасная обсерватория, которая должна заменить телескоп «Хаббл». Вслед за своим предшественником «Джеймс Уэбб» продолжит изучение формирования и развития галактик, звезд, планетных систем и происхождения жизни.
©NASA
2. Телескоп назван в честь второго руководителя NASA Джеймса Уэбба, возглавлявшего агентство в период с 1961 по 1968 годы.
©NASA
3. «Джеймс Уэбб» может похвастаться не только своими исполинскими размерами (высотой с трехэтажный дом и длиной с теннисный корт), но и своей мощностью. В NASA заявляют, что в этом компоненте он в сто раз обходит «Хаббл»!
©NASA
4. Телескоп нового поколения настолько большой, что его будут вынуждены сложить как оригами, чтобы уместить в ракету, ширина которой составляет 5,4 метра. После того, как «Джеймс Уэбб» достигнет пункта назначения, его сегменты будут раскрыты один за другим.
©NASA
5. «Джеймс Уэбб» будет вести наблюдения в инфракрасном диапазоне с беспрецедентной чувствительностью. Это позволит ему увидеть первые галактики, сформировавшиеся после Большого взрыва свыше 13,5 миллиардов лет назад.
©NASA
6. Инфракрасные камеры телескопа настолько чувствительные, что они должны быть защищены от света Солнца, Земли и Луны.
©NASA
7. «Джеймс Уэбб» будет размещен на гало-орбите в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля, где он будет работать при температурах ниже –235°C.
©NASA
8. 18 гексагональных зеркал телескопа общим диаметром 6,5 метра покрыты тонким слоем золота для оптимизации их отражательной способности в инфракрасном диапазоне.
©NASA
9. По плану запуск «Джеймса Уэбба» состоится в 2018 году с космодрома Куру во Французской Гвиане. Предположительно телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5».
©NASA
10. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба – международный проект, во главе которого стоят NASA, ESA и CSA. После ввода в эксплуатацию ученые со всего мира будут иметь возможность использовать телескоп для изучения нашей Солнечной системы, планет за ее пределами, а также звезд и галактик.
©NASA
Источник: Naked Science
Читайте также:
– Мозг против науки: факты, в которые трудно поверить;
NASA запустит в стратосферу обсерваторию на воздушном шаре
NASA завершило работу над дизайном полезной нагрузки обсерватории ASTHROS, которая поможет изучить, как рождаются звезды в газовых облаках. Как сообщается на сайте аэрокосмического агентства, она будет запущена в стратосферу на высотном воздушном шаре.
Несмотря на то, что высотные воздушные шары, или стратостаты, могут показаться устаревшей технологией, NASA до сих пор активно использует ее для научных экспериментов. Поскольку запуск стратостата обходится намного дешевле запуска ракеты, а также не требует столь долгой подготовки, ученые могут идти на более высокие риски, связанные с использованием новых или более современных приборов и инструментов, которые еще не были опробованы в космосе. Выявляя технические или эксплуатационные проблемы, которые могут повлиять на научный результат исследований, инженеры могут усовершенствовать технологии на ранних этапах и затем использовать их во время будущих миссий.
Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths (ASTHROS) — это легкий телескоп, который состоит из 2,5-метровой параболлической тарелки, а также набора зеркал, линз и детекторов. Он будет наблюдать Вселенную в дальнем инфракрасном диапазоне, в котором хорошо видны молодые горячие звезды. Для этого инструмент поднимется на высоту 40 километров — в четыре раза выше, чем коммерческие самолеты, но все же ниже линии Кармана, которая считается границей между атмосферой Земли и космосом. Сам телескоп поднимет 150-метровый воздушный шар, наполненный гелием.
Во время полета ASTHROS изучит движение газа в четырех областях активного звездообразования, включая Туманность Киля в Млечном Пути. С помощью полученных данных астрономы построят первую трехмерную карту плотности, скорости и движения газа в этих регионах, что позволит им лучше понять, как взаимодействуют новорожденные гигантские светила с окружающим веществом. Кроме того, обсерватория определит, есть ли в этих облаках газа ионы азота, которые могут указать на места, где ветер от массивных звезд и взрывы сверхновых изменили форму газовых облаков. Считается, что подобные процессы могут либо ускорять, либо, наоборот, препятствовать рождению новых светил. Проанализировав их детальнее, астрономы надеются уточнить компьютерные модели эволюции галактик.
Старт миссии намечен на декабрь 2023 года. Согласно планам NASA, ASTHROS взлетит из Антарктиды и совершит три или четыре оборота вокруг Южного полюса в течение 21–28 дней. После того, как обсерватория выполнит научные задачи, операторы подадут ей команду на прекращение полета. «Гондола», которая будет нести телескоп, отделится и спустится обратно на Землю при помощи парашюта, что позволит сохранить инструмент и использовать его снова.
Наиболее известной стратосферной обсерваторией NASA является SOFIA, которая работает с борта летящего самолета. Благодаря ей, астрономы смогли получить наиболее четкое изображение туманности W51, составить новую карту туманности Конская Голова, а также подтвердить, что выравнивание частиц космической пыли относительно линий магнитного поля, зависит от количества полученного ими излучения.