Космический телескоп Джеймса Уэбба будет делать снимки малоизвестных мест в Млечном Пути и за его пределами. Вот лишь несколько вещей, которые он надеется увидеть, и технология, которую он будет использовать, чтобы увидеть их.
JWST: Факты
Полное имя: Космический телескоп Джеймса Уэбба
Размер: 21 x 14 м (солнцезащитный козырек)
Стартовая масса: 6200 кг
Стоимость строительства: $10 млрд
Дата запуска: 31 октября 2021 года
Ожидаемые первые изображения: через 2-3 месяца после запуска
Соавторы: НАСА, ЕКА и Канадское космическое агентство
Продолжительность миссии: 5-10 лет
Орбита: 1,5 миллиона км от Земли
Технология космического телескопа Джеймса Уэбба
1: Вторичное зеркало
Отражает свет от основного зеркала и фокусирует его в Интегрированный научный приборный модуль (ISIM).
2: Первичное зеркало
18 шестиугольных сегментов, покрытых золотом, улавливают свет далеких небесных объектов.
3: Солнцезащитный козырек
Размером с теннисный корт, он защищает телескоп от источников света, таких как Солнце.
1: ISIM
Интегрированный модуль научного прибора производит изображения из света, захваченного вторичным зеркалом.
2: Автобус космического корабля
Содержит большую часть рулевого и управляющего механизмов.
3: Звездные трекеры
Маленькие телескопы, которые наблюдают за звездными узорами, чтобы помочь прицелиться телескопу.
4: Антенна с высоким коэффициентом усиления
Передает данные обратно на Землю и получает команды из Дальней космической сети НАСА.
Что увидит JWST?
Ранняя Вселенная
JWST сможет оглянуться назад примерно на 200 миллионов лет после Большого взрыва, когда образовались первые звезды во Вселенной.
Считается, что первые звезды были массивными гигантами из водорода и гелия, чья короткая жизнь закончилась в сверхновых, создавших более тяжелые элементы, которые мы обнаруживаем в более молодых звездах сегодня. Чтобы увидеть этот период в космической истории, нам нужны чувствительные инфракрасные приборы, чтобы обнаружить слабые следы света, которые прошли через пространство и время, чтобы достичь нас.
Древние галактики
JWST также обратится к самым первым галактикам во Вселенной, чтобы узнать больше об их эволюции и о том, почему в них так много разнообразия. Почти все спиральные и эллиптические галактики, которые мы видим сегодня, испытали по крайней мере одно столкновение или слияние с другой локальной галактикой.
И все же старые галактики выглядят совершенно иначе, чем их современные аналоги – меньше, громоздче, менее структурированы. Изучение галактик также может дать нам информацию о макроструктуре Вселенной и о том, как она организована в больших масштабах.
Темная материя
Считается, что темная материя играет важную роль в структуре Вселенной, на долю которой приходится в пять раз больше массы нормальной барионной материи, такой как атомы и частицы. Рассматриваемые как строительные леса для Вселенной, мы можем наблюдать темную материю только косвенно, измеряя, как ее гравитация влияет на звезды и галактики.
JWST не сможет увидеть темную материю, но он будет использовать гравитационные методы линзирования, чтобы изучить самые отдаленные галактики и посмотреть на их вращение для признаков того, что темная материя находится в игре.
Атмосферы экзопланет
JWST поможет ответить на большой вопрос, существует ли жизнь за пределами Земли, изучая различные экзопланеты – планеты за пределами нашей Солнечной системы.
Особый интерес представляет система ТРАППИСТ-1, где три из семи планет находятся в обитаемой зоне, а одна может содержать жидкую воду. JWST будет наблюдать за планетой, когда свет от ее родительской звезды проходит через атмосферу планеты, раскрывая ее химический состав и присутствующие там газы.
Наши ледяные гиганты
В то время как основные научные цели JWST лежат больше в космологии и звездообразовании, он также поближе рассмотрит пару знакомых объектов – наши ледяные гиганты, Нептун и Уран.
JWST нанесет на карту их атмосферные температуры и химический состав, чтобы увидеть, насколько они отличаются – не только друг от друга, но и от своих собратьев-газовых гигантов, Юпитера и Сатурна. Ледяные гиганты находятся по меньшей мере в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, и являются наименее изученными планетами в нашей Солнечной системе.
Объекты Плутона и пояса Койпера
Карликовая планета Плутон и другие объекты Пояса Койпера также получат некоторое время наблюдения.
JWST достаточно мощен, чтобы изучать такие ледяные тела, включая кометы, которые часто являются нетронутыми остатками времен формирования планет нашей Солнечной системы и могут содержать ключи к происхождению Земли. В течение многих лет нет запланированных миссий, посвященных внешней Солнечной системе, поэтому новые наблюдения и данные будут играть большую роль в планировании будущих планетных миссий.