Kitas NASA teleskopas

Jameso Webbo kosminis teleskopas planuojamas dislokuoti 2013 m., leisdamas mokslininkams pažvelgti į kosmosą giliau nei esamas Hablo kosminis teleskopas. Jo užduotis bus surinkti infraraudonųjų spindulių šviesą iš daugiau nei 13 milijardų metų senumo objektų, naudojant technologijas, kurių iki šiol nebuvo.

Pagrindinis naujojo teleskopo veidrodis (apačioje) yra daugiau nei šešių metrų skersmens, o jo paviršiaus plotas septynis kartus didesnis nei Hablo. Dėl veidrodžio dydžio teleskopas galės surinkti daugiau šviesos greičiau nei ankstesni teleskopai ir pasiekti geresnę skiriamąją gebą. Jis yra ypač lengvas, su labai tiksliais optiniais paviršiais, sako Johnas Deckeris, NASA projekto direktoriaus pavaduotojas.

Ši istorija buvo mūsų 2007 m. liepos mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Norėdami valdyti tokį didžiulį veidrodį, inžinieriai suskirstė jį į 18 dalių, kurios bus sulankstytos kartu; jie bus išskleisti, kol teleskopas keliauja į galutinį tikslą. Kiekvienas segmentas yra šlifuotas ir poliruotas pagal tikslias optines specifikacijas (toliau). Inžinieriai imasi papildomų atsargumo priemonių, kad nepasikartotų Hablo nelaimė, kai veidrodis buvo neteisingai šlifuotas ir nupoliruotas, todėl teleskopas gamina neryškius vaizdus, ​​kol techninės priežiūros misija jį pakoregavo.

Multimedija

• Peržiūrėkite naujų teleskopo technologijų nuotraukų esė.

Teleskopo veidrodis pagamintas iš berilio, vieno lengviausių žinomų metalų. Šiame puslapyje pateikiamas medžiagos vaizdas iš arti. Berilis pasižymi išskirtinėmis šiluminėmis savybėmis, kurios užtikrina stabilų optinį veikimą esant įvairiems temperatūrų diapazonams. Jis taip pat yra laidus šilumai, o tai padeda išlaikyti pastovią veidrodžio temperatūrą.

Veidrodžių segmentai bus laikomi vietoje ir palaikomi užpakalinės plokštės (toliau), kurią sukūrė „Alliant Techsystems“. Ši struktūra yra labai svarbi, nes ji išlaiko veidrodį stabilų; bet koks nepageidaujamas judesys gali iškraipyti vaizdus.

Veidrodžių segmentai turės septynis laisvės laipsnius: mokslininkai galės juos pakreipti, pakreipti ir sufokusuoti atskirai, nepakenkdami jų gebėjimui veikti kaip vienas optinis įrenginys. Programinę įrangą, kuri valdo segmentus, sukūrė NASA ir „Ball Aerospace“. Siekdami patvirtinti jo veikimą, Ball inžinieriai sukūrė šeštadalio mastelio optinį bandymo stendą (toliau). Bandymo stende esantys veidrodžiai yra nedidelė tikrojo daikto versija.

Sausio mėnesį Sietle buvo parodytas viso dydžio teleskopo modelis (žemiau). Jis yra daugiau nei 24 metrų ilgio ir sveria 12 000 svarų.

Kad padėtų įrašyti silpnus signalus iš tolimų objektų, „Raytheon Vision Systems“ ir „Teledyne Technologies“ inžinieriai sukūrė du jautrius infraraudonųjų spindulių detektorius, kurie registruoja vidutinius ir artimus infraraudonųjų spindulių bangos ilgius. Detektoriai yra atsakingi už surinktų fotonų pavertimą elektronais, kaip tai daro skaitmeninis fotoaparatas, kad būtų galima įrašyti žvaigždžių ir galaktikų vaizdus elektroniniu būdu. Žemiau vidutinio infraraudonųjų spindulių detektorių eksponuoja projekto mokslininkas NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijoje, kur jis bandomas.

Dar labiau pagerina teleskopo gebėjimą aptikti silpną šviesą NASA Goddardo kosminių skrydžių centro inžinierių sukurtas mikroužraktas. Jis naudojamas kaip šviesos filtras, leidžiantis mokslininkams pasirinkti objektą, kurį jie nori ištirti, ir blokuoti artimesnius, ryškesnius šviesos šaltinius. Šio prietaiso pagalba teleskopas gali efektyviai stebėti daugiau nei 100 tolimų galaktikų vienu metu.

Kadangi teleskopas veiks itin žemoje temperatūroje (30–55 K), jis neturi generuoti šilumos, kuri galėtų užgožti radiacijos, kurią bando aptikti mokslininkai. Northrop Grumman inžinieriai sukūrė didelį saulės skydą (žemiau), kad blokuotų saulės ir Žemės šilumą. Jį sudaro penki siliciu padengto Kapton sluoksniai, atspindintys Saulės šilumą atgal į erdvę.

Prieš išsiunčiant užbaigtą teleskopą į kosmosą, milijoną mylių nuo Žemės, jis bus išbandytas terminio vakuumo kameroje (žemiau) NASA Džonsono kosmoso centre Hiustone. Kameros skersmuo yra 19,8 metro, o aukštis - 36,6 metro. Vien jo durys sveria 40 tonų.

Iki šiol kamera daugiausia buvo naudojama objektams, skirtiems žemai orbitai, išbandyti, todėl joje reikės atlikti daugybę modifikacijų, kad būtų galima imituoti šaltą temperatūrą, kurią patirs James Webb teleskopas. Prie esamų skystu azotu aušinamų plokščių bus pridėtos naujos heliu aušinamos plokštės, todėl kameroje temperatūra sieks 30–35 K. Helis taip pat nuneš šilumą nuo plokščių.

Teleskopas bus įdėtas į kamerą mobiliuoju kranu. Kameros ir teleskopo pašildymas iki norimos temperatūros užtruks 30–40 dienų.

NASA inžinieriai planuoja pradėti teleskopo bandymus 2010 m.

paslėpti