Джеймс вебб телескоп

«Джеймс Уэбб»: что увидит самый совершенный телескоп в мире

Призраки далекого космоса
Однажды кто-то сказал: создателям «Хаббла» нужно поставить памятник в каждом крупном городе Земли. Заслуг у него очень и очень много. Так, например, при помощи этого телескопа астрономы получили снимок очень далекой галактики UDFj-39546284. В январе 2011 года ученые выяснили, что она расположена дальше предыдущего рекордсмена — UDFy-38135539 — примерно на 150 млн световых лет. Галактика UDFj-39546284 удалена от нас на 13,4 млрд световых лет. То есть «Хаббл» увидел звезды, которые существовали более 13 млрд лет назад, через 380 млн лет после Большого взрыва. Этих объектов, вероятно, уже давно нет «в живых»: мы видим лишь свет давно погибших светил и галактик.
Но при всех своих достоинствах, Hubble Space Telescope является технологией прошлого тысячелетия: его запустили в 1990 году. Само собой, за прошедшие годы технологии шагнули далеко вперед. Появись телескоп «Хаббл» в наше время, его возможности колоссальнейшим образом превзошли бы оригинальную версию. Именно так появился «Джеймс Уэбб».

Чем полезен «Джеймс Уэбб»
Новый телескоп, подобно своему предку, также является орбитальной инфракрасной обсерваторией. Это означает, что его основной задачей будет изучение теплового излучения. Напомним, что объекты, нагретые до определенной температуры, излучают энергию в инфракрасном спектре. Длина волн зависит от температуры нагревания: чем она выше, тем короче длина волны и тем интенсивнее излучение.
Впрочем, есть одно концептуальное отличие между телескопами. «Хаббл» находится на низкой околоземной орбите, то есть вращается вокруг Земли на высоте примерно 570 км. «Джеймс Уэбб» будет выведен на гало-орбиту в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля. Он будет вращаться вокруг Солнца, и, в отличие от ситуации с «Хабблом», Земля не будет ему мешать. Сразу возникает проблема: чем дальше находится объект от Земли, тем сложнее с ним связаться, следовательно — выше риск его потерять. Поэтому «Джеймс Уэбб» будет перемещаться вокруг светила синхронно с нашей планетой. При этом удаление телескопа от Земли составит 1,5 млн км в противоположную от Солнца сторону. Для сравнения — расстояние от Земли до Луны составляет 384 403 км. То есть, если аппаратура «Джеймса Уэбба» выйдет из строя, починить ее, скорее всего, не получится (разве что в удаленном режиме, что накладывает серьезные технические ограничения). Поэтому перспективный телескоп делают не просто надежным, а сверхнадежным. Именно с этим отчасти связаны постоянные переносы даты запуска.
Есть у «Джеймса Уэбба» еще одно важное отличие. Аппаратура позволит ему сконцентрироваться на очень древних и холодных объектах, которые «Хаббл» не смог бы рассмотреть. Так мы узнаем, когда и где появились первые звезды, квазары, галактики, скопления и сверхскопления галактик.
Самыми интересными находками, которые способен сделать новый телескоп, можно назвать экзопланеты. Если быть точней, речь идет об определении их плотности, что позволит понять, какой тип объекта перед нами и может ли такая планета быть потенциально обитаемой. С помощью «Джеймса Уэбб» ученые также надеются собрать данные о массе и диаметрах далеких планет, а это откроет новые данные и о родной галактике.
Оборудование телескопа позволит выявлять холодные экзопланеты с температурой поверхности до 27°C (средняя температура на поверхности нашей планеты равна 15°C). «Джеймс Уэбб» сможет находить такие объекты, находящиеся на расстоянии более 12 астрономических единиц (то есть расстояний от Земли до Солнца) от их светил и удаленные от Земли на расстояние до 15 световых лет. Серьезные планы касаются атмосферы планет. Телескопы «Спитцер» и «Хаббл» смогли собрать информацию примерно о ста газовых оболочках. Согласно оценкам специалистов, новый телескоп сможет исследовать, по меньшей мере, триста атмосфер разных экзопланет.
Отдельным пунктом стоит выделить поиск гипотетических звездных населений III типа, которые должны составлять первое поколение звезд, появившихся после Большого взрыва. По оценкам ученых, это очень тяжелые светила с малым временем жизни, которых, конечно, уже не существует. Эти объекты имели большую массу из-за отсутствия углерода, нужного для классической термоядерной реакции, в которой тяжелый водород превращается в легкий гелий, а избыток массы превращается в энергию. Кроме всего этого, новый телескоп сможет детально изучить ранее неисследованные места, где рождаются звезды, что также весьма важно для астрономии.

Главные задачи нового телескопа:
— Поиск и изучение самых древних галактик;
— Поиск землеподобных экзопланет;
— Обнаружение звездных населений третьего типа;
— Исследование «звездных колыбелей»
Конструктивные особенности
Разработали аппарат две американские компании — Northrop Grumman и Bell Aerospace. James Webb Space Telescope — настоящее произведение инженерного искусства. Новый телескоп весит 6,2 т — для сравнения, «Хаббл» имеет массу 11 т. Но если старый телескоп по габаритам можно сопоставить с грузовым автомобилем, то новый сравним с кортом для тенниса. Его длина достигает 20 м, а высота – как у трехэтажного дома. Самая крупная часть James Webb Space Telescope — огромный противосолнечный щит. Это основа всей конструкции, созданная из полимерной пленки. С одной стороны ее покрывает тонкий слой алюминия, а с другой — металлический кремний.
Противосолнечный щит имеет несколько слоев. Пустоты между ними заполняет вакуум. Это нужно, чтобы уберечь аппаратуру от «теплового удара». Такой подход позволяет охлаждать сверхчувствительные матрицы до –220°C, что очень важно, если говорить о наблюдении за далекими объектами. Дело в том, что, несмотря на совершенные сенсоры, они могли не увидеть объекты из-за других «горячих» деталей «Джеймса Уэбба».
В центре конструкции — огромное зеркало. Это «надстройка», которая нужна, чтобы фокусировать пучки света — зеркало их выпрямляет, создавая четкую картину. Диаметр основного зеркала телескопа «Джеймс Уэбб» равен 6,5 м. Оно включает в себя 18 блоков: во время старта ракеты-носителя эти сегменты будут находиться в компактном виде и раскроются лишь после выхода аппарата на орбиту. Каждый сегмент имеет шесть углов — это сделано, чтобы оптимально использовать имеющееся пространство. А округлая форма зеркала позволяет лучше всего фокусировать свет на детекторах.
Для изготовления зеркала выбрали бериллий — относительно твердый металл светло-серого цвета, который, кроме прочего, характеризуется высокой стоимостью. Среди преимуществ такого выбора — то, что бериллий сохраняет форму даже при очень низких температурах, что очень важно для корректного сбора информации.

Научные инструментыg
Обзор перспективного телескопа был бы неполным, если бы мы не заострили внимание на его главных инструментах:
MIRI. Это прибор среднего инфракрасного диапазона. Он включает в себя камеру и спектрограф. В состав MIRI входят несколько массивов мышьяко-кремниевых детекторов. За счет сенсоров этого прибора астрономы надеются рассмотреть красное смещение далеких объектов: звезд, галактик и даже небольших комет. Космологическим красным смещением называют понижение частот излучения, которое объясняется динамическим удалением источников друг от друга из-за расширения Вселенной. Что самое интересное, речь идет не просто о фиксировании того или иного удаленного объекта, а о получении большого объема данных о его свойствах.
NIRCam, или камера ближнего инфракрасного диапазона, — основной блок формирования изображения телескопа. NIRCam представляет собой комплекс ртутно-кадмиево-теллуровых сенсоров. Рабочий диапазон устройства NIRCam — 0,6-5 мкм. Сложно даже вообразить, какие тайны поможет разгадать NIRCam. Ученые, например, хотят с ее помощью создать карту темной материи, используя так называемый метод гравитационного линзирования, т.е. нахождения сгустков темной материи по их гравитационному полю, заметному по искривлению траектории недалекого электромагнитного излучения.
NIRSpec. Без спектрографа ближнего инфракрасного диапазона невозможно было бы определить физические свойства астрономических объектов, таких, например, как масса или химический состав. NIRSpec может предоставить спектроскопию среднего разрешения в диапазоне длины волн от 1 до 5 мкм и низкого разрешения с длиной волны 0,6-5 мкм. Прибор состоит из множества ячеек, имеющих индивидуальное управление, что позволяет концентрировать внимание на конкретных объектах, «отсеивая» ненужное излучение.
FGS/NIRISS. Это пара, состоящая из датчика точного наведения и устройства создания изображения в ближнем инфракрасном диапазоне с бесщелевым спектрографом. За счет датчика точного наведения (FGS) телескоп сможет максимально точно выполнять фокусировку, а за счет NIRISS ученые намерены провести первые орбитальные испытания телескопа, которые дадут общее представление о его состоянии. Также предполагается, что устройство формирования изображения сыграет важную роль в наблюдении за далекими планетами.

Формально телескоп намерены эксплуатировать пять-десять лет. Однако, как показывает практика, этот срок могут продлить на неопределенное время. И «Джеймс Уэбб» может предоставить нам гораздо больше полезной и просто интересной информации, чем кто-либо мог себе вообразить. Тем более, что сейчас невозможно даже представить, какой «монстр» сменит самого «Джеймса Уэбба», и в какую астрономическую сумму обойдется его строительство.
Еще весной 2018 года цена проекта возросла до немыслимых $9,66 млрд. Для сравнения, годовой бюджет NASA составляет примерно $20 млрд, а «Хаббл» на момент постройки стоил $2,5 млрд. Другими словами, «Джеймс Уэбб» уже вошел в историю как самый дорогой телескоп и один из самых дорогостоящих проектов в истории освоения космоса. Больше стоили только лунная программа, Международная космическая станция, шаттлы и система глобального позиционирования GPS. Впрочем, у «Джеймса Уэбба» все впереди: его цена может еще вырасти еще больше. И хотя в его строительстве участвовали эксперты из 17 стран, львиная доля финансирования все еще лежит на плечах Штатов. Нужно полагать, так будет и дальше.

Идея строительства нового мощного космического телескопа возникла почти 20 лет назад, в 1996 году когда американские астрономы выпустили доклад HST and Beyond, в котором обсуждался вопрос — куда же должна двигаться астрономия дальше. Незадолго до этого, в 1995 году была открыта первая экзопланета рядом со звездой, похожей на наше Солнце. Это взбудоражило научное сообщество — ведь появился шанс, что где-то может существовать мир, напоминающий Землю — поэтому исследователи попросили NASA построить телескоп, который будет пригоден в том числе для поиска и изучения экзопланет. Именно здесь берет начало история «Джеймса Уэбба». Запуск этого телескопа постоянно откладывался (первоначально планировалось отправить его в космос еще в 2011 году), но теперь он, кажется, выходит на финишную прямую. Редакция N+1 попыталась разобраться, что астрономы рассчитывают узнать с помощью «Уэбба», и поговорила с теми, кто создает этот инструмент.

Название «Джеймс Уэбб» телескопу было присвоено в 2002 году, до этого он назывался Next Generation Space Telescope («Космический телескоп нового поколения») или сокращенно NGST, поскольку новый инструмент должен продолжить исследования, начатые «Хабблом». Если «Хаббл» исследует Вселенную преимущественно в оптическом диапазоне, захватывая лишь ближний инфракрасный и ультрафиолетовый диапазон, которые граничат с видимым излучением, то «Джеймс Уэбб» сконцентрируется на инфракрасной части спектра, где видно более древние и более холодные объекты. Кроме того, выражение «новое поколение» указывает на продвинутые технологии и инженерные решения, которые будут использоваться в телескопе.

Процесс изготовления зеркала телескопа

Поделиться

Процесс изготовления зеркала телескопа

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

Поделиться

Процесс изготовления зеркала телескопа

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

Поделиться

Фрагмент зеркала телескопа

Поделиться Пожалуй, самое нестандартное и сложное из них — это главное зеркало «Джеймса Уэбба» диаметром 6,5 метра. Ученые не стали создавать увеличенную версию зеркала «Хаббла», потому что оно весило бы слишком много, и придумали изящный выход из ситуации: они решили собрать зеркало из 18 отдельных сегментов. Для них использовался легкий и прочный металл бериллий, на который был нанесен тонкий слой золота. В итоге зеркало весит 705 килограммов, в то время как его площадь составляет 25 квадратных метров. Зеркало «Хаббла» весит 828 килограммов при площади 4,5 квадратных метра.

Другой важный компонент телескопа, который в последнее время доставляет немало хлопот инженерам — развертываемый теплозащитный экран, необходимый для защиты приборов «Джеймса Уэбба» от перегрева. На околоземной орбите под прямыми лучами Солнца предметы могут разогреваться до 121 градуса Цельсия. Приборы «Джеймса Уэбба» предназначены для работы в условиях достаточно низких температур, поэтому и понадобился теплозащитный экран, закрывающий их от Солнца.

По размеру он сравним с теннисным кортом, 21 x 14 метров, поэтому отправить его в точку Лагранжа L2 (именно там будет работать телескоп) в развернутом виде невозможно. Здесь и начинаются основные трудности — как доставить щит к пункту назначения так, чтобы он не повредился? Самым логичным решением оказалось сложить его на время полета, а потом развернуть, когда «Джеймс Уэбб» будет в рабочей точке.

Внешняя сторона щита, где находится антенна, бортовой компьютер, гироскопы и солнечная панель, разогреется, как ожидают ученые, до 85 градусов Цельсия. Зато на «ночной» стороне, где находятся основные научные приборы, будет морозно: около 233 градусов ниже нуля. Обеспечивать теплоизоляцию будут пять слоев щита — каждый холоднее предыдущего.

Разворачиваемый щит «Джеймса Уэбба»

Поделиться

Разворачиваемый щит «Джеймса Уэбба»

Поделиться Какие же научные приборы требуется так тщательно укрывать от Солнца? Всего их четыре: камера ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, прибор для работы в среднем ИК-диапазоне MIRI, спектрограф ближнего ИК-диапазона NIRSpec и система FGS/NIRISS. На картинке ниже можно наглядно увидеть, в каком «свете» они будут видеть Вселенную:

Изображение показывает диапазон, который захватят инструменты телескопа

Поделиться С помощью научных приборов ученые надеются ответить на многие фундаментальные вопросы. В первую очередь, они касаются экзопланет.

Несмотря на то, что на сегодняшний день телескоп «Кеплер» открыл более 2,5 тысячи экзопланет, оценки плотности существуют лишь для нескольких сотен. Меж тем, эти оценки позволяют нам понять, к какому типу принадлежит планета. Если у нее низкая плотность — очевидно, перед нами газовый гигант. Если же небесное тело имеет высокую плотность, то, скорее всего, это каменистая планета, напоминающая Землю или Марс. Астрономы надеются, что «Джеймс Уэбб» поможет собрать больше данных о массах и диаметрах планет, что поможет вычислить их плотность и определить их тип.

Другой важный вопрос касается атмосфер экзопланет. «Хаббл» и «Спитцер» собрали данные о газовых оболочках примерно ста планет. Инструменты «Джеймса Уэбба» позволят увеличить это число, как минимум, в три раза. Благодаря научным приборам и разным режимам наблюдений, астрономы смогут определить присутствие огромного числа веществ, в том числе воды, метана и углекислого газа — причем не только на крупных планетах, но и на планетах земного типа. Одной из наблюдательных целей станет система TRAPPIST-1, где находится сразу семь землеподобных планет.

Больше всего результатов ожидается для молодых, только сформировавшихся юпитеров, которые все еще излучают в инфракрасном диапазоне. В частности, в Солнечной системе по мере уменьшения массы газовых гигантов, содержание в них металлов (элементов тяжелее водорода и гелия) возрастает. «Хаббл» в свое время показал, что не все планетные системы подчиняются этому закону, однако статистически достоверной выборки пока что нет — ее получит «Джеймс Уэбб». Кроме того, ожидается, что телескоп также изучит субнептуны и суперземли.

Другой важной целью телескопа станут древние галактики. Сегодня мы уже достаточно много знаем об окрестных галактиках, но все еще очень мало о тех, что появились в очень молодой Вселенной. «Хаббл» может видеть Вселенную такой, какой она была спустя 400 миллионов лет после Большого взрыва, а обсерватория «Планк» наблюдала космическое микроволновое излучение, которое возникло спустя 400 тысяч лет после Большого взрыва. «Джеймсу Уэббу» предстоит заполнить пробел между ними и выяснить, как выглядели галактики в первые 3 процента космической истории.

Сейчас астрономы наблюдают прямую зависимость между размером галактики и ее возрастом — чем старше Вселенная, тем больше в ней маленьких галактик. Однако этот тренд вряд ли сохранится, и ученые надеются определить некоторую «поворотную точку», найти нижний предел размера галактик. Таким образом, астрономы хотят ответить на вопрос, когда возникли первые галактики.

Отдельным пунктом стоит изучение молекулярных облаков и протопланетных дисков. В прошлом «Спитцер» мог заглянуть лишь в ближайшие окрестности Солнечной системы. «Уэбб» намного более чувствителен и фактически сможет увидеть другой край Млечного пути, равно как и его центр.

Также «Джеймс Уэбб» будет искать гипотетические звезды населения III — это очень тяжелые объекты, в которых почти нет элементов тяжелее гелия, водорода и лития. Предполагается, что звезды этого типа должны составлять первое поколение звезд после Большого взрыва.

Пара взаимодействующих галактик, получившая название «Антенны»

Сегодня запуск «Джеймса Уэбба» намечен на июнь 2019 года. Изначально предполагалось, что телескоп отправят в космос ранней весной, однако миссия была отложена на несколько месяцев из-за технических проблем. Кристин Пуллиам (Christine Pulliam), заместитель научного руководителя проекта, ответила на вопросы N+1 о самом телескопе и сложностях при его строительстве.

Наверное, я задам очевидный вопрос, но что делает «Джеймс Уэбб» уникальным?

«Уэбб» позволит нам увидеть Вселенную такой, какой мы никогда не видели ее раньше. Он будет вести наблюдения в инфракрасном диапазоне, то есть на других длинах волн, нежели «Хаббл», сможет заглянуть дальше, чем «Спитцер», и в другие области, нежели «Гершель». Он заполнит пробелы и поможет создать целостную картину Вселенной. Обширные наблюдения в ИК-диапазоне помогут нам увидеть зарождающиеся звезды и планеты. Нам наконец-то откроются первые галактики, и это поможет сложить воедино всю космологическую историю. Некоторые любят говорить, что телескопы — это машины времени, и это очень хорошее выражение. Когда мы смотрим в космос, мы видим прошлое, потому что свету требуется время, чтобы достигнуть Земли. Мы увидим Вселенную, когда она была крайне молодой — и это поможет понять, как появились мы, и как работает Вселенная. Если говорить о чем-то более близком человечеству, то мы увидим, как возникали звезды, как формировались экзопланеты, и мы сможем даже охарактеризовать их атмосферы.

Да, вопрос об атмосферах далеких планет волнует очень многих. Какие результаты вы ожидаете получить?

У нас были миссии вроде «Кеплера», которые занимались поиском кандидатов. Благодаря им, сегодня нам известны тысячи экзопланет. Теперь же «Джеймс Уэбб» будет смотреть на уже известные объекты и исследовать их атмосферы. В частности это касается планет-гигантов — небесных тел по размеру находящихся между нептунами и супер-юпитерами. Нам крайне важно понять, как такие объекты формируются, как они эволюционируют и на что похожи системы, в состав которых они входят. Например, если мы видим систему из нескольких планет, нам важно определить, может ли там быть вода и где ее искать.

Фактически определить зону обитаемости?

Именно. Для разных звезд она будет разной. «Джеймс Уэбб» поможет нам охарактеризовать далекие планеты и понять, насколько уникален наш дом.

Ожидается, что миссия телескопа продлится около десяти лет. Однако каковы реальные прогнозы? Все мы помним «Вояджеры», которые до сих пор находятся в рабочем состоянии и отправляют данные на Землю, хотя этого никто не планировал.

Номинальный срок службы инструмента — пять лет, и мы надеемся, что сможет столько проработать. Если давать более смелые оценки, то это десять лет. Мы ограничены запасом охладителя, который должен поддерживать системы телескопа в рабочем состоянии. Я не думаю, что «Джеймс Уэбб» сможет, как и «Хаббл», протянуть 29 лет.

Да, «Джеймс Уэбб» будет слишком далеко от Земли, во второй точке Лагранжа. Как вы думаете, позволят ли нам технологии в будущем долететь до телескопа и починить его в случае поломки?

Такая возможность не исключается. На этот случай на телескопе есть крепление для роботизированного манипулятора, который может быть установлен на «Уэббе». Тем не менее, с самого начала обслуживание телескопа не предусматривалось, поэтому на это не стоит возлагать слишком много надежд. С учетом того, что инструмент будет работать всего 5-10 лет, мы вряд ли успеем шагнуть так далеко вперед, чтобы отправить к нему космический корабль.

Сможет ли «Джеймс Уэбб» работать в паре с другими космическими аппаратами? Например, Космический и астрономический центр Университета Колорадо предлагают создать внешний коронограф для него. В 2013 году они говорили о возможной совместной работе с телескопом — есть ли такие планы в действительности?

Я бы не сказала, что в данный момент мы рассматриваем такую возможность. Если я не ошибаюсь, то за этот проект отвечает Уэбб Кэш, но есть и другой проект звездного щита, а также несколько других групп, которые занимаются созданием похожих инструментов. Никаких конкретных планов относительно того, чтобы связать «Джеймс Уэбб» с другим инструментом, сегодня нет, хотя гипотетически он может работать совместно с любой космической обсерваторией.

А как планируется распределять время наблюдений?

Сейчас астрономы со всего мира присылают нам свои заявки, и после того, как они пройдут рецензирование, мы получим приблизительный план. Существует «гарантированное время для наблюдений», которое закреплено за учеными, помогающими в проектировании и создании «Джеймса Уэбба» сегодня, что-то вроде благодарности за их работу. Эти исследователи будут изучать галактики, экзопланеты, например планеты системы TRAPPIST. Отчасти мы сами выбираем цели, чтобы проверить возможности «Джеймса Уэба». При создании телескопа мы только начинали задумываться об экзопланетах, но теперь — это очень перспективная область в астрономии, и мы должны понять, как использовать «Джеймс Уэбб» для изучения планет за пределами Солнечной системы. Как раз этим и займутся команды, которые будут проводить наблюдения в первый год. Осенью уже станет известно, что мы «увидим» в первый год.

Hubble Ultra Deep Field

Почему сроки запуска вновь сдвигают? Ходят слухи о финансовых проблемах и о проблемах с системой зеркал.

Дело в том, что «Уэбб» — очень непростой телескоп, и мы впервые решаем столь сложную задачу. В аппарате есть несколько главных компонентов: зеркала, инструменты, огромный щит и охлаждающие механизмы. Все эти элементы надо построить и протестировать, совместить, протестировать снова — само собой, это требует времени. Также надо убедиться, что мы все сделали правильно, что все детали подходят друг к другу, что запуск будет удачным, а все элементы развернутся правильно. Задержки происходят из-за большого количества этапов и необходимости тщательной проверки.

То есть сейчас вы проводили тесты, и поняли, что не укладываетесь в изначальное расписание?

Да. На самом деле, у нас есть еще много резервного времени. Мы изначально знали, что все будет в порядке, но допускали, что подготовка может по некоторым причинам затянуться. Кроме того, когда мы будем готовы запускать аппарат, нам также потребуется договориться о конкретной дате с ESA, которому принадлежит ракета «Ариан». Поэтому мы подумали — куда торопиться?

Расскажите, какие тесты должен пройти и проходит телескоп?

Совсем недавно завершилась проверка системы OTISS (Optical Telescope and Instrument Assembly) в космическом центре имени Линдона Джонсона. Ее охладили до крайне низких рабочих температур, протестировали всю оптику и сам телескоп. Недавно ученые вынули систему из охлаждающей камеры, нагрели ее снова и теперь OTISS отправится в Калифорнию, в Космический парк на пляже Редандо, где ее соединят с солнцезащитным щитом. Кроме того, сейчас ведется работа и над самим щитом, специалисты проводят многочисленные проверки. Когда все элементы будут прикреплены к щиту, его будут складывать и раскладывать, чтобы убедиться, что он работает без нареканий, а затем будут проведены и другие тесты, включая тест на вибрацию, с которой телескоп столкнется во время полета на ракете. Запуск в космос — серьезное испытание для аппарата, поэтому инженеры хотят быть уверены, что все его компоненты переживут полет. Затем исследователи подготовят «Джеймс Уэбб» к запуску, погрузят на баржу, и отправят его на космодром во Французской Гвиане где-то в начале 2019 года.

А что насчет остальных инструментов? Насколько мне известно, вы упомянули не все. Они уже прошли предварительные проверки?

Да, они уже прошли все тесты и сейчас уже установлены на телескоп. Это отдельные приборы, которые будут проводить многочисленные научные исследования — спектрограф, изучающий небо в среднем ИК-диапазоне, камера. Кроме того, у всех инструментов разные режимы, поэтому надо проверить, действительно ли они работают так, как мы задумали. Это очень важно — необходимо «тряхнуть» прибор и убедиться, что угол зрения остался тем же.

Когда нам следует ждать первых результатов?

Скорее всего, первые данные придут только в конце будущего года или в начале 2020 года. Между запуском и получением первой информации пройдет где-то полгода. В течение этого времени телескоп будет разворачиваться, и мы убедимся, что он раскрылся и работает нормально. Затем приборам нужно будет охладиться, это займет достаточно много времени. На Земле «Джеймс Уэбб» находится при комнатной температуре, но когда мы запустим его в космос, необходимо будет дождаться, когда его инструменты достигнут рабочих температур. Затем мы введем их в эксплуатацию: сейчас уже запланирован ряд «тренировочных упражнений» — несколько плановых наблюдений и проверок разных режимов работы, которые позволят убедиться, что все функционирует, как и должно. Так как у нас нет пусковой даты, и, как следствие, нам неизвестно, что попадет в поле зрения телескопа, конкретный объект для наблюдений не выбран. Скорее всего, мы будем калибровать приборы телескопа на какой-нибудь далекой звезде. Все это внутренние процессы — сначала предстоит убедиться, что мы вообще можем что-либо увидеть.

Однако после того, как мы удостоверимся, что все инструменты работают, мы приступим непосредственно к научным экспериментам. Команда ученых, которая специализируется на снимках, определит, какие цели будут выглядеть по-настоящему завораживающими и зацепят публику. Работа будет выполнена теми же художниками, которые работали со снимками «Хаббла» — это люди с многолетним опытом обработки астрономических изображений. Кроме того, будут проводиться дополнительные тесты оборудования.

После того, как выйдут первые изображения, у нас будет год с небольшим для научных наблюдений. Они включают уже известные программы по изучению очень далеких галактик, квазаров, экзопланет и Юпитера. В целом, астрономы будут наблюдать все, что только возможно — начиная с областей активного звездообразования и заканчивая льдом в протопланетных дисках. Эти исследования важны для всех нас: все остальное научное сообщество сможет увидеть результаты других команд и понять, куда им следует двигаться дальше.

Кристина Уласович

Джеймс Уэбб (телескоп)

Эта статья или раздел статьи описывает запланированный или ожидаемый космический полёт.
По мере появления новых данных дата старта, посадки и другие детали полёта могут быть изменены.

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба

Организация:

NASA
ESA
CSA

Главные подрядчики:

Northrop Grumman
Ball Aerospace

Волновой диапазон:

0,6—28 мкм (части видимого и инфракрасного)

Местонахождение:

точка Лагранжа L2 системы Солнце — Земля (1,5 млн км от Земли в противоположную Солнцу сторону)

Тип орбиты:

гало-орбита

Дата запуска:

30 Марта 2021 года

Место запуска:

Куру

Средство вывода на орбиту:

Ариан-5 или Ариан-6

Продолжительность:

5—10 лет

Дата схода с орбиты:

около 2024

Масса:

6,2 тонны

Диаметр:

около 6,5 м

Площадь собирающей
поверхности:

около 25 м²

Фокусное расстояние:

131,4 м

Научные инструменты

  • MIRI

прибор среднего инфракрасного диапазона

  • NIRCam

камера ближнего инфракрасного диапазона

  • NIRSpec

спектрограф ближнего инфракрасного диапазона

  • FGS/NIRISS

датчик точного наведения с устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевым спектрографом

Сайт:

Схема пяти лагранжевых точек в системе Солнце — Земля. JWST будет размещён в точке Лагранжа L2

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (англ. James Webb Space Telescope, JWST) — орбитальная инфракрасная обсерватория, которая предположительно заменит космический телескоп «Хаббл».

Первоначально назывался «Космический телескоп нового поколения» (англ. Next-generation space telescope, NGST). В 2002 году переименован в честь второго руководителя НАСА Джеймса Уэбба (1906—1992), возглавлявшего агентство в 1961—1968 годах во время реализации программы Аполлон.

«Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 метров в диаметре с площадью собирающей поверхности 25 м², скрытым от инфракрасного излучения со стороны Солнца и Земли тепловым экраном. Телескоп будет размещён на гало-орбите в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля.

Проект представляет собой результат международного сотрудничества 17 стран, во главе которых стоит NASA, со значительным вкладом Европейского и Канадского космических агентств.

Текущие планы предусматривают, что телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5» в марте 2021 года. В этом случае первые научные исследования начнутся осенью 2021 года. Срок работы телескопа составит не менее пяти лет.

Задачи

15 июня 2017 НАСА и ЕКА опубликовали список первых целей в работе телескопа, включающие свыше 2100 наблюдений. Ими стали планеты и малые тела Солнечной системы, экзопланеты и протопланетные диски, галактики и скопления галактик, а также квазары.

Астрофизика

Первичными задачами JWST являются: обнаружение света первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва, изучение формирования и развития галактик, звёзд, планетных систем и происхождения жизни. Также «Уэбб» сможет рассказать о том, когда и где началась реионизация Вселенной и что её вызвало.

Экзопланетология

Телескоп позволит обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 а. е. от своих звёзд, и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет. В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звезд. Благодаря JWST ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии — возможностей телескопа будет достаточно не только для того, чтобы обнаруживать сами экзопланеты, но даже спутники и спектральные линии этих планет (что будет являться недостижимым показателем ни для одного наземного и космического телескопа до 2025 года, когда в строй будет введен Европейский чрезвычайно большой телескоп с диаметром зеркала в 39,3 м). Для поиска экзопланет будут также использованы данные, которые получил телескоп «Кеплер» начиная с 2009 года. Однако возможностей телескопа будет недостаточно для получения изображений найденных экзопланет. Такая возможность появится не раньше середины 2030-х годов, когда будет запущен телескоп-наследник «Джеймса Уэбба» — ATLAST.

Водные миры Солнечной системы

Инфракрасные инструменты телескопа будут использованы для изучения водных миров Солнечной системы — спутника Юпитера Европы и спутника Сатурна Энцелада. Инструмент NIRSpec будет использован для поиска биосигнатур (метан, метанол, этан) в гейзерах обоих спутников.

Инструмент NIRCam сможет получить изображения Европы в высоком разрешении, которые будут использованы для изучения её поверхности и поиска регионов с гейзерами и высокой геологической активностью. Состав зафиксированных гейзеров будет проанализирован с помощью инструментов NIRSpec и MIRI. Данные, полученные в ходе этих исследований, будут также использованы при исследовании Европы зондом Europa Clipper.

Для Энцелада, ввиду его удаленности и малых размеров, получить изображения в высоком разрешении не удастся, однако возможности телескопа позволят провести анализ молекулярного состава его гейзеров.

История

Изменение планируемой даты запуска и бюджета

Год Планируемая
дата запуска
Планируемый
бюджет
(млрд долларов)
1997 2007 0,5
1998 2007 1
1999 2007-2008 1
2000 2009 1,8
2002 2010 2,5
2003 2011 2,5
2005 2013 3
2006 2014 4,5
2008 2014 5,1
2010 не раньше сентября 2015 ≥6,5
2011 2018 8,7
2013 2018 8,8
2017 весна 2019 8,8
2018 не раньше марта 2020 ≥8,8
2018 30 марта 2021 9,66

Изначально запуск намечался на 2007 год, в дальнейшем переносился несколько раз (см. таблицу). Первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года. По данным на весну 2018 года, планируемая дата запуска была сдвинута на 30 марта 2021 года.

Финансирование

Стоимость проекта тоже неоднократно увеличивалась. В июне 2011 года стало известно, что стоимость телескопа превысила изначальные расчёты по меньшей мере в четыре раза. В бюджете НАСА, предложенном в июле 2011 года конгрессом, предполагалось прекращение финансирования строительства телескопа из-за плохого управления и превышения бюджета программы, но в сентябре того же года бюджет был пересмотрен, и проект сохранил финансирование. Окончательное решение о продолжении финансирования было принято сенатом 1 ноября 2011 года.

В 2013 году на постройку телескопа было выделено 626,7 млн долларов.

К весне 2018 года стоимость проекта возросла до 9,66 млрд долларов.

Изготовление оптической системы

Проблемы

Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6,5 метра, чтобы измерить свет от самых далёких галактик. Простое изготовление зеркала, подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос. Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади.

Разработка и испытания

Зеркало «Хаббла» (слева) и «Уэбба» (справа) в одном масштабе

НАСА приступили к исследованию новых способов создания зеркала для телескопа. Для этого была создана программа Advanced Mirror System Demonstrator (AMSD), по сути являющаяся 4-летним сотрудничеством между НАСА, Национальным управлением военно-космической разведки США и Военно-воздушными силами США. На основе исследований AMSD были построены и испытаны два тестовых зеркала. Одно из них было сделано из бериллия компанией Ball Aerospace & Technologies, другое — построено фирмой Kodak (ныне — ITT) из специального стекла.

Группа экспертов протестировала оба зеркала, чтобы определить, насколько хорошо они выполняют свою задачу, сколько стоят и насколько легко (или трудно) было бы построить полноразмерное, 6,5-метровое зеркало. Эксперты рекомендовали зеркало из бериллия для телескопа Джеймса Уэбба по нескольким причинам, одна из которых — бериллий сохраняет свою форму при криогенных температурах. На основе рекомендаций экспертов компания Northrop Grumman выбрала зеркало из бериллия, и Центр космических полётов Годдарда утвердил это решение.

Также было решено сделать зеркало не цельным, а из сегментов, которые будут раздвинуты на орбите, так как габариты цельного зеркала не позволили бы его разместить в ракете-носителе «Ариан-5». Размер каждого из 18 шестигранных сегментов зеркала составляет 1,32 метра от ребра до ребра, масса непосредственно самого́ зеркала в каждом сегменте — 20 кг, а масса всего сегмента в сборе (вместе с приводами точного позиционирования и т. д.) — 40 кг.

Настроенные одинаковым образом зеркала выделены одним цветом.

Шестиугольная форма сегментов была выбрана не случайно. Она обладает высоким коэффициентом заполнения и имеет симметрию шестого порядка. Высокий коэффициент заполнения означает, что сегменты подходят друг к другу без зазоров. Благодаря симметрии 18 сегментов зеркала можно разделить на три группы, в каждой из которых настройки сегментов идентичны. Наконец, желательно, чтобы зеркало имело форму, близкую к круговой — для максимально компактного фокусирования света на детекторах. Овальное зеркало, например, дало бы вытянутое изображение, а квадратное послало бы много света из центральной области.

Производство

Для зеркала «Уэбба» используется особый тип бериллия. Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1,3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента.

Процесс формирования зеркала начинается с вырезания излишков материала на оборотной стороне бериллиевой заготовки таким образом, что остаётся тонкая рёберная структура. Передняя же сторона каждой заготовки сглаживается с учётом положения сегмента в большом зеркале.

Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры −240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку.

По завершению обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм, и готовый сегмент проходит повторные испытания при криогенных температурах.

Тестирование

10 июля 2017 года — начало финального криогенного теста телескопа при температуре 37 К в космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне, который продлился 100 дней.

Помимо испытаний в Хьюстоне аппарат прошел серию механических проверок в центре космических полётов Годдарда, которые показали, что он сможет выдержать запуск с помощью тяжелой ракеты-носителя.

В начале февраля 2018 года гигантские зеркала и различные приборы доставлены на предприятие компании Northrop Grumman в Редондо-Бич для последнего этапа сборки телескопа. Там уже идет сооружение двигательного модуля телескопа и его солнцезащитного экрана. Когда вся конструкция будет собрана, её отправят на морском судне из Калифорнии во французскую Гвиану.

Оборудование

JWST будет иметь следующие научные инструменты для проведения исследования космоса:

  • Камера ближнего инфракрасного диапазона (англ. Near-Infrared Camera);
  • Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (англ. Mid-Infrared Instrument, MIRI);
  • Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (англ. Near-Infrared Spectrograph, NIRSpec);
  • Датчик точного наведения (англ. Fine Guidance Sensor, FGS) и устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (англ. Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph, NIRISS).

Камера ближнего инфракрасного диапазона

Камера ближнего инфракрасного диапазона является основным блоком формирования изображения «Уэбба» и будет состоять из массива ртутно-кадмиево-теллуровых детекторов. Рабочий диапазон прибора составляет от 0,6 до 5 мкм. Его разработка поручена Аризонскому университету и Центру продвинутых технологий компании Lockheed Martin.

В задачи прибора входят:

  • обнаружение света от самых ранних звёзд и галактик на стадии их формирования;
  • изучение звёздных населений в ближайших галактиках;
  • изучение молодых звёзд Млечного Пути и объектов пояса Койпера;
  • определение морфологии и цвета галактик при сильном красном смещении;
  • определение кривых блеска дальних сверхновых;
  • создание карты тёмной материи с помощью гравитационного линзирования.

Прибор оснащён коронографом, который позволяет делать снимки слабых объектов близ ярких источников. С помощью коронографа астрономы надеются определить характеристики экзопланет, обращающихся вокруг ближайших звёзд.

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона будет анализировать спектр источников, что позволит получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе. Инструмент способен делать спектроскопию среднего разрешения в диапазоне длин волн 1—5 мкм и низкого разрешения с длиной волны 0,6—5 мкм.

Многие объекты, которые «Уэбб» будет изучать, излучают настолько мало света, что телескопу для анализа спектра необходимо собирать свет от них в течение сотен часов. Чтобы изучить тысячи галактик за 5 лет работы телескопа, спектрограф был разработан с возможностью наблюдения за 100 объектами на площади неба 3×3 угловых минуты одновременно. Для этого учёные и инженеры Годдарда разработали новую технологию микрозатворов для управления светом, входящим в спектрограф.

Суть технологии, позволяющей получать 100 одновременных спектров, заключается в микроэлектромеханической системе, именуемой «массив микрозатворов» (англ. microshutter array). У ячеек микрозатворов спектрографа NIRSpec есть крышки, которые открываются и закрываются под действием магнитного поля. Каждая ячейка размером 100 на 200 мкм индивидуально управляется и может быть открытой или закрытой, предоставляя или, наоборот, блокируя часть неба для спектрографа, соответственно.

Именно эта регулируемость позволяет прибору делать спектроскопию такого количества объектов одновременно. Поскольку объекты, которые будет исследовать NIRSpec, находятся далеко и тусклы, инструмент нуждается в подавлении излучения от более близких ярких источников. Микрозатворы работают подобно тому, как люди смотрят искоса, чтобы сосредоточиться на объекте, блокируя нежелательный источник света.

Прибор уже разработан и в данный момент проходит испытания в Европе.

Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения

Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (5—28 мкм) состоит из камеры с датчиком, имеющим разрешение 1024×1024 пикселя, и спектрографа.

MIRI состоит из трёх массивов мышьяко-кремниевых детекторов. Чувствительные детекторы этого прибора позволят увидеть красное смещение далёких галактик, формирование новых звёзд и слабо видимые кометы, а также объекты в поясе Койпера. Модуль камеры предоставляет возможность съёмки объектов в широком диапазоне частот с большим полем зрения, а модуль спектрографа обеспечивает спектроскопию среднего разрешения с меньшим полем зрения, что позволит получать подробные физические данные об удалённых объектах.

Номинальная рабочая температура для MIRI — 7 К. Такая температура не может быть достигнута использованием только пассивной системы охлаждения. Вместо этого, охлаждение производится в два этапа: установка предварительного охлаждения на основе пульсационной трубы охлаждает прибор до 18 К, затем теплообменник с адиабатическим дросселированием (эффект Джоуля — Томсона) понижает температуру до 7 К.

MIRI разрабатывает группа под названием MIRI Consortium, состоящая из ученых и инженеров из стран Европы, команды сотрудников Лаборатории реактивного движения в Калифорнии и учёных из ряда институтов США.

FGS/NIRISS

Датчик точного наведения (FGS) и устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (NIRISS) будут упакованы вместе в «Уэббе», но по сути это два разных устройства. Оба устройства разрабатываются Канадским космическим агентством, и они уже получили прозвище «канадские глаза» по аналогии с «канадской рукой». Этот инструмент уже прошел интегрирование со структурой ISIM в феврале 2013 года.

Датчик точного наведения

Датчик точного наведения (FGS) позволит «Уэббу» производить точное наведение, чтобы он мог получать изображения высокого качества.

Камера FGS может формировать изображение из двух смежных участков неба размером 2,4×2,4 угловых минуты каждый, а также считывать информацию 16 раз в секунду с небольших групп пикселей размером 8×8, чего достаточно для нахождения соответствующей опорной звезды с 95-процентной вероятностью в любой точке неба, включая высокие широты.

Основные функции FGS включают в себя:

  • получение изображения для определения положения телескопа в пространстве;
  • получение предварительно выбранных опорных звёзд;
  • обеспечение системы управления положением англ. Attitude Control System измерениями центроида опорных звёзд со скоростью 16 раз в секунду.

Во время вывода на орбиту телескопа FGS также будет сообщать об отклонениях при развёртывании главного зеркала.

Устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф

Устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (NIRISS) работают в диапазоне 0,8—5,0 мкм и является специализированным инструментом с тремя основными режимами, каждый из которых работает с отдельным диапазоном.

NIRISS будет использоваться для выполнения следующих научных задач:

  • получение «первого света»;
  • обнаружение экзопланет;
  • получение их характеристик;
  • транзитная спектроскопия.

> См. также

  • «Гершель» — инфракрасный космический телескоп ЕКА
  • Space Interferometry Mission

Примечания

Примечания

  1. Для сравнения, диаметр зеркала «Хаббла» — 2,4 метра
  2. Защитный экран позволяет поддерживать температуру зеркала и приборов ниже 50 K (−220 °C). Низкая температура необходима для работы телескопа в инфракрасном диапазоне излучения.

Сноски

  1. Jim Bridenstine on Twitter: «The James Webb Space Telescope will produce first of its kind, world-class science. Based on recommendations by an Independent Review Board, the n…
  2. With further delays, Webb telescope at risk of seeing its rocket retired | Ars Technica
  3. 1 2 3 4 NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021 (англ.). NASA (27 June 2018). Дата обращения 28 июня 2018.
  4. Icy Moons, Galaxy Clusters, and Distant Worlds Among Selected Targets for James Webb Space Telescope (15 июня 2017).
  5. https://nplus1.ru/news/2017/06/16/webb-telescope (16 июня 2017).
  6. Webb Science: The End of the Dark Ages: First Light and Reionization. НАСА. Дата обращения 18 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
  7. Щепотка бесконечности (25 марта 2013). Архивировано 4 апреля 2013 года.
  8. «Кеплер» нашел десять новых возможных двойников Земли (19 июня 2017).
  9. NASA’s Webb Telescope Will Study Our Solar System’s “Ocean Worlds” (24 августа 2017).
  10. 1 2 Berardelli, Phil. Next Generation Space Telescope will peer back to the beginning of time and space, CBS (27 октября 1997).
  11. The Next Generation Space Telescope (NGST). University of Toronto (27 ноября 1998).
  12. 1 2 3 4 5 Reichhardt, Tony. US astronomy: Is the next big thing too big? (англ.) // Nature. — 2006. — March (vol. 440, no. 7081). — P. 140—143. — DOI:10.1038/440140a. — Bibcode: 2006Natur.440..140R.
  13. Cosmic Ray Rejection with NGST.
  14. MIRI spectrometer for NGST (недоступная ссылка). Архивировано 27 сентября 2011 года.
  15. NGST Weekly Missive (25 апреля 2002).
  16. NASA Modifies James Webb Space Telescope Contract (12 ноября 2003).
  17. Problems for JWST (21 мая 2005).
  18. Refocusing NASA’s vision (англ.) // Nature. — 2006. — 9 March (vol. 440, no. 7081). — P. 127. — DOI:10.1038/440127a. — Bibcode: 2006Natur.440..127..
  19. Cowen, Ron Webb Telescope Delayed, Costs Rise to $8 Billion (недоступная ссылка). ScienceInsider (25 августа 2011). Архивировано 14 января 2012 года.
  20. Котляр, Павел Орбитальный телескоп не уложился ни в бюджет, ни в сроки. Infox.ru (11 ноября 2010). Дата обращения 24 декабря 2010. Архивировано 8 февраля 2012 года.
  21. Amos, Jonathan. JWST price tag now put at over $8bn, BBC (22 августа 2011).
  22. Moskowitz, Clara. NASA Assures Skeptical Congress That the James Webb Telescope Is on Track. Scientific American (30 марта 2015). Дата обращения 29 января 2017.
  23. NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019. NASA (28 сентября 2017).
  24. NASA Delays Launch of James Webb Space Telescope to 2020, Space.com.
  25. NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021. Felicia Chou / Natasha Pinol. NASA (27 июня 2018). Дата обращения 28 июня 2018.
  26. Правительство США пожалело денег на преемника «Хаббла». lenta.ru (7 июля 2011). Архивировано 20 февраля 2012 года.
  27. Appropriations Committee Releases the Fiscal Year 2012 Commerce, Justice, Science Appropriations. The US House of Representatives. Архивировано 20 февраля 2012 года.
  28. Проект телескопа им. Джеймса Уэбба оказался под угрозой отмены
  29. «Джеймсу Уэббу» дали шанс на спасение
  30. 1 2 3 The Primary Mirror (англ.). НАСА. Дата обращения 15 марта 2013. Архивировано 16 марта 2013 года.
  31. Mirrors (англ.) (недоступная ссылка). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа. Дата обращения 18 апреля 2014. Архивировано 21 марта 2013 года.
  32. Началось финальное криогенное тестирование Космического телескопа Джеймса Уэбба (18 июля 2017).
  33. Зеркала и другие элементы телескопа James Webb доставлены в Калифорнию для сборки (8 февраля 2018).
  34. Near Infrared Camera (NIRCam) (англ.). НАСА. Дата обращения 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
  35. Near Infrared Camera (англ.) (недоступная ссылка — история ). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (21 October 2013). Дата обращения 18 апреля 2014.
  36. 1 2 Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) (англ.) (недоступная ссылка — история ). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (January 2014). Дата обращения 18 апреля 2014.
  37. Microshutters (англ.). НАСА. Дата обращения 17 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
  38. Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) (англ.). НАСА. Дата обращения 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
  39. MIRI
  40. Mid Infrared Instrument (недоступная ссылка — история ).
  41. Mid-Infrared Instrument (MIRI) (англ.). НАСА. Дата обращения 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
  42. Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS) (англ.). НАСА. Дата обращения 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
  43. FGS — Fine Guidance Sensor (англ.) (недоступная ссылка). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (1 March 2013). Дата обращения 18 апреля 2014. Архивировано 21 марта 2013 года.

Ссылки

Джеймс Уэбб (телескоп) на Викискладе

  • Официальный сайт
  • Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (по материалам еженедельника Aviation Week. Webb Telescope To View Early Universe)
  • От Большого взрыва — к Космическому телескопу имени Джеймса Уэбба и новым Нобелевским премиям — лекция, прочитанная Джоном Мазером в 2009 году при поддержке фонда «Династия».
  • Кто придет на смену «Хабблу» — видеоролик о телескопе «Джеймс Уэбб»

  • Европейский центр управления космическими полётами (ESOC)
  • Европейский центр космических исследований и технологии (ESTEC)
  • Центр наблюдения Земли ЕКА (ESRIN)
  • Европейский центр астронавтов (EAC)
  • Европейский центр космической астрономии (ESAC)

  • Европейская сеть станций слежения за космическим аппаратом (ESTRACK)

Космодромы Ракеты-носители Центры Средства связи Программы Предшественники Связанные темы

  • ISEE-2 (1977—1987)
  • Улисс (1990—2009)
  • SOHO (1995-настоящее время)
  • Кластер (2000-настоящее время)
  • Solar Orbiter (2017)

  • Джотто (1985—1992)
  • Гюйгенс (1997—2005)
  • Смарт-1 (2003—2006)
  • Марс-экспресс (2003-настоящее время)
  • Розетта (2005-настоящее время)
  • Венера-экспресс (2005-настоящее время)
  • BepiColombo (2015)
  • Марсианский научный орбитальный аппарат (2016)
  • ExoMars EDM (2016)
  • ExoMars Rover (2018)
  • Jupiter Icy Moon Explorer (2022)
  • MarcoPolo-R (proposal/2022)
  • Mars Sample Return Mission (предлагается)

  • Cos-B (1975—1982)
  • IUE (1978—1996)
  • EXOSAT (1983—1986)
  • Hipparcos (1989—1993)
  • Хаббл (1990-настоящее время)
  • Eureca (1992—1993)
  • ISO (1995—1998)
  • XMM-Newton (1999-настоящее время)
  • Интеграл (2002-настоящее время)
  • COROT (2006-present)
  • Планк (2009-настоящее время)
  • Гершель (2009-настоящее время)
  • Gaia (2013)
  • Хеопс (2017)
  • Джеймс Уэбб (2018)
  • Euclid (2019)
  • EChO (предлагается/2022)
  • LOFT (предлагается/2022)
  • Plato (предлагается/2022)
  • STE-QUEST (предлагается/2022)

  • первое поколениеMeteosat (1977—1997)
  • ERS-1 (1991—2000)
  • ERS-2 (1995—2011)
  • второе поколение Meteosat (2002-настоящее время)
  • Энвисат (2002—2012)
  • Double Star (2003—2007)
  • MetOp-A (2006-настоящее время)
  • GOCE (2009-настоящее время)
  • SMOS (2009-настоящее время)
  • Криосат-2 (2010-настоящее время)
  • Swarm (2013)
  • Sentinel-1 (2013)
  • ADM-Aeolus (2013)
  • Sentinel-2 (2014)
  • EarthCARE (2016)
  • Sentinel-3 (2017)
  • третье поколение Meteosat (2017)

Наука Солнечная физика Планетоведение Астрономия
и космология
Наблюдения Земли
Обитаемые
  • ISS contribution (1998-настоящее время)
  • Коламбус (2008-настоящее время)
  • Жюль Верн (2008)
  • Купол (2010-настоящее время)
  • Иоганн Кеплер (2011)
  • Эдоардо Амальди (2012)
  • Альберт Эйнштейн (2013)
  • Европейский манипулятор ERA (2014)
  • Жорж Леметр (2014)
Телекоммуникация
  • GEOS 2 (1978)
  • Olympus-1 (1989—1993)
  • Artemis (2001-настоящее время)
  • GIOVE-A (2005-настоящее время)
  • GIOVE-B (2008-настоящее время)
  • HYLAS (2010-настоящее время)
  • Галилео IOV (2011)
  • Галилео FOC (2012)
  • European Data Relay Satellite (2014)
Технологические
демонстрации
  • ARD (1998)
  • PROBA (2001-настоящее время)
  • YES2 (2007)
  • Proba-2 (2009-настоящее время)
  • EXPERT (2013)
  • Proba-V (2013)
  • Don Quijote (2013 или 2015)
  • IXV (2014)
  • LISA Pathfinder (2014)
  • Proba-3 (2015/16)
  • MoonNext (2018)
Отменённые
Вышедшие из строя
Будущие

Действующие

  • Хаббл (с 1990)
  • SOHO (с 1995)
  • Чандра (с 1999)
  • XMM-Newton (с 1999)
  • INTEGRAL (с 2002)
  • MOST (с 2003)
  • Спитцер (с 2003)
  • Swift (с 2004)
  • Hinode (с 2006)
  • STEREO (с 2006)
  • AGILE (с 2007)
  • Fermi (с 2008)
  • IBEX (с 2008)
  • WISE (с 2009)
  • SDO (с 2010)
  • Радиоастрон (с 2011)
  • NuSTAR (с 2012)
  • Gaia (с 2013)
  • IRIS (с 2013)
  • NEOSSat (с 2013)
  • SPRINT-A (Hisaki) (с 2013)
  • Astrosat (с 2015)
  • HXMT (Insight) (с 2017)
  • NICER (с 2017)
  • TESS (с 2018)

Запланированные

  • Спектр-РГ (2019)
  • Хеопс (2019)
  • Solar Orbiter (2020)
  • Джеймс Уэбб (2021)
  • Euclid (2022)
  • Сюньтянь (2022)
  • SPHEREx (2023)
  • Гамма-400 (2023)
  • Спектр-УФ (2024)
  • Миллиметрон (2025)
  • WFIRST (2025+)
  • PLATO (2026)
  • ARIEL (2028)
  • Афина (2031)
  • LISA (2034)

Предложенные

Исторические

Отменённые

См. также

NASA перенесло запуск космического телескопа «James Webb»

Запуск космического телескопа NASA «James Webb» перенесен более чем на пол года. Изначально наследника телескопа «Hubble» планировалось отправить в космос в октябре 2018 года, но после оценки графика оставшихся мероприятий по интеграции и тестированию запуск перенесли на март-июнь 2019 года.

«Изменение сроков запуска не вызвано проблемами с оборудованием или техническими характеристиками элементов телескопа. В ходе сборки оказалось, что интеграция различных элементов занимает больше времени, чем мы ожидали», – сказал Томас Цурбухен, заместитель администратора Научного представительства NASA.

Оптические испытания космического телескопа NASA «James Webb». Credits: NASA/Chris Gunn

В рамках международного соглашения с Европейским космическим агентством (ESA) о предоставлении желаемого окна запуска за один год до старта NASA провело тщательную оценку расписания подготовки «James Webb» перед отправкой в космос. В ходе анализа были учтены оставшиеся задачи, которые необходимо выполнить, уроки, извлеченные из уникальных экологических испытаний телескопа и научных приборов в Центре космических полетов им. Годдарда NASA, и время, необходимое для интеграции элементов телескопа.

«Телескоп «James Webb» больше и сложнее, чем большинство других космических аппаратов. В ходе сборки и испытаний оказалось, что мероприятия по интеграции некоторых элементов, таких как устройство развертывания солнцезащитного козырька, а также тестирование отдельных частей телескопа, занимают больше времени. Мы не хотим спешить, поэтому перенесли запуск на весну 2019 года», – заключил Эрик Смит, руководитель миссии космического телескопа «James Webb».