Golden Webb "James Webb" • Anastasia Stebalin •ภาพทางวิทยาศาสตร์ในวันที่ "Elements" •ดาราศาสตร์กล้องโทรทรรศน์

โกลเด้น “เจมส์เวบบ์”

"รังผึ้ง" ที่คุณเห็นในภาพคือส่วนของกระจกเงาหลักของกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดเว็บตัวใหม่ที่มีชื่อว่าเจมส์เวบบ์ (James Webb Space Telescope, JWST) และมีสีเหลืองเป็นสีทองบาง ๆ ทำไมกระจกจึงไม่แข็งและทำไมคุณถึงต้องการปกปิดด้วยทองคำ?

ช่างเทคนิค Scott Murray (Scott Murray) ตรวจสอบส่วนของกระจกเงาหลัก JWST รูปภาพจากแกลเลอรี JWST บน flickr.com

อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งใน JWST จะช่วยให้สามารถศึกษาขั้นตอนสำคัญทั้งหมดของการก่อตัวและการพัฒนาของจักรวาล งานแรกของ JWST คือการตรวจจับ "แสงแรก" – แสงจากดวงดาวและกาแลคซีตัวแรกที่เกิดขึ้นหลังจาก Big Bang เพื่อศึกษาการก่อตัวและการพัฒนากาแลคซีดาวและระบบดาวเคราะห์ เพื่อดูเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของชีวิตของจักรวาลมีความจำเป็นต้องสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างออกไปมากกว่า 13 พันล้านปีแสง กระจกกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นวัตถุที่อ่อนแอและไกลกว่าสามารถมองเห็นได้ วัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ของ JWST ได้รับการตรวจจับโดยกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรวมประมาณ 6.5 เมตรกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีกระจกขนาดใหญ่เช่นนี้ไม่เคยถูกนำไปโคจรมาก่อนเลย!

กระจกเงาหลักของกล้องโทรทรรศน์ควรเป็นของแข็ง – เพื่อให้คุณสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเพิ่มเติมในการสังเกตการณ์แต่การใส่วงโคจรของอุปกรณ์เสาหินขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 4 เมตรก็เป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิคเนื่องจากขนาดของยานที่ปล่อยออกมา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง JWST จะเปิดตัวสู่อวกาศโดยใช้จรวด Arian 5 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผ่านศูนย์กลางของจมูกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจรวดที่สามารถวางโหลดได้ 4.57 เมตรคุณสามารถทำกระจกพับได้หลายส่วน รัฐพับเก็บจะมีขนาดกะทัดรัดและจะกางออกเป็นวงโคจรเต็มขนาด วิศวกรของ JWST กำลังเผชิญกับงานในการสร้างกระจกคอมโพสิตแบบดีไซน์ที่ดีที่สุด ดังนั้นจึงตัดสินใจที่จะประกอบกระจกเงาหลัก 18 ชิ้นซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.32 เมตร ความสมมาตรของรูปหกเหลี่ยมจะรวมกันเข้าด้วยกันโดยไม่มีช่องว่าง

บรรจุภัณฑ์ JWST ในกรวยจมูกของจรวด Arian 5 รูปภาพจาก jwst.nasa.gov

ส่วนของกระจกทำจากเบริลเลียมที่ทนทาน แต่เบาและปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ ของทอง ทองจะสะท้อนให้เห็นได้ดีในช่วงอินฟราเรดดังนั้นจึงเพิ่มความไวของกล้องโทรทรรศน์ ที่บางที่สุด – เพียง 100 นาโนเมตร – ชั้นของโลหะมีตระกูลเป็นวิธีพิเศษที่ฉีดพ่นลงบนส่วนของกระจกในห้องสุญญากาศพิเศษมวลของชั้นทองที่มีพื้นผิวรวมโดยรวมของกระจก 25 เมตร2 เปรียบได้กับมวลของลูกกอล์ฟ! แต่ละส่วนจะมีตัวกระตุ้นหลายตัว – มอเตอร์เชิงกลขนาดเล็ก ตัวกระตุ้นเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการมุ่งเน้นที่แม่นยำที่สุดของกล้องโทรทรรศน์เมื่อมันจะถูกนำไปไว้ในวงโคจรแล้ว

บางอย่างเช่นนี้จะมีลักษณะเหมือนกล้องโทรทรรศน์ที่มีชื่อว่า James Webb ในอวกาศระหว่างการทำงานของเขา รูปภาพจาก space.com

การเปิดตัว JWST กำหนดไว้อย่างแน่นอนในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2561 ตามที่ผู้สร้างอุปกรณ์นี้จะกลายเป็น "ตัวตายตัวแทน" ทางวิทยาศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) และดำเนินการต่อไป มีบางครั้งกล่าวว่า JWST จะแทนที่ฮับเบิลได้อย่างสมบูรณ์ แต่ด้วยเหตุผลหลายประการนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด ประการแรกอุปกรณ์การ์ตูนใหม่จะศึกษาจักรวาลในช่วงอินฟราเรดในขณะที่บรรพบุรุษของมันมุ่งเน้นไปที่พื้นที่สเปกตรัมที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลต งานทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันแสดงถึงลักษณะทางเทคนิคที่แตกต่างกัน ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักของฮับเบิลคือ 2.4 เมตรกระจกดังกล่าวเหมาะสำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูลในช่วงแสง แต่ไม่สามารถค้นหา "แสงแรก" ในพื้นที่อินฟราเรดของสเปกตรัมได้ – กระจก JWST มีขนาดเกือบ 3 เท่าของกระจกฮับเบิลแม้วงโคจรของกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้จะแตกต่างกันก็ตามในขณะที่ HST อยู่ใกล้วงโคจรของโลก JWST มีแผนที่จะเริ่มโคจรรอบ ๆ จุด Lagrange L2 ของระบบ Sun-Earth (1.5 ล้านกิโลเมตรจากโลกในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์)

การจัดวางจุด Lagrange ของระบบ Sun-Earth กล้องโทรทรรศน์ที่ชื่อ James Webb จะบินรอบจุด L2 ในวงโคจรซึ่งรัศมีของมันจะเท่ากับรัศมีของวงโคจรของดวงจันทร์ โครงการจากเว็บไซต์ jwst.nasa.gov

ภารกิจทางวิทยาศาสตร์ของ JWST ได้รับแรงบันดาลใจจากผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้ HST และเป้าหมายที่สำคัญที่สุดคือการได้รับข้อมูลใหม่ ๆ และเติมช่องว่างในความรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล

ในภาพวิศวกรของนาซ่า Ernie Wright (Ernie Wright) เป็นผู้ดูแลการจัดทำชิ้นส่วนกระจกหลักของ JWST เพื่อทดสอบอุณหภูมิต่ำ รูปภาพจากแกลเลอรี JWST บน flickr.com

Anastasia Stebalina


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: