Теги → джеймс уэбб
Быстрый переход

NIRISS, один из основных приборов космического телескопа «Джеймс Уэбб», полностью готов к работе

Один из четырёх основных научных инструментов космического телескопа «Джеймс Уэбб», известный как прибор для формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) полностью готов к работе. Сообщение о завершении подготовки этого инструмента появилось на сайте Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

На завершающей стадии инженеры NASA проверили работу режима режима Single Object Slitless Spectroscopy (SOSS), благодаря которому удаётся получать высокоточные спектры при съёмке ярких объектов. В основе режима SOSS лежит специализированная сборка призм, которая рассеивает свет от космического источника для создания трёх разных спектров, раскрывающих более 2000 оттенков в инфракрасном свете, собранных за одно наблюдение. Этот режим будет использоваться для исследования атмосфер транзитных экзопланет, т.е. планет, которые периодически затмевают свою звезду, на определённый период уменьшая её яркость. Сравнивая спектральные снимки до транзитного события, во время него и после можно определить не только наличие у экзопланеты атмосферы, но и понять, какие атомы и молекулы в ней преобладают.

Вместе с этим NASA опубликовало тестовое изображение, созданное в режиме SOSS при наведении на яркую звезду. Каждый цвет на снимке ниже соответствует определённой длине волны инфракрасного излучения в диапазоне от 0,6 до 2,8 мкм. Чёрные поперечные полосы на снимке соответствуют атомам водорода, являющимся частью химического состава звезды.

 Тестовое изображение в режиме SOSS при наведении на яркую звезду / Источник изображения: NASA, CSA, NIRISS / Loic Albert / University of Montreal

Источник изображения: NASA, CSA, NIRISS / Loic Albert / University of Montreal

«Я так взволнован мыслью, что мы, наконец, достигли финиша на двадцатилетнем пути, на котором Канада вносила свой вклад в миссию. Все четыре режима NIRISS готовы, а сам прибор работает значительно лучше, чем мы прогнозировали», — прокомментировал данный вопрос Рене Дойон (Rene Doyon), главный научный сотрудник NIRISS из Университета Монреаля.

После завершения пуско-наладочных работ NIRISS команда учёных продолжит концентрироваться на проверке оставшихся пяти режимов на других научных инструментах телескопа «Джеймс Уэбб». Ранее было объявлено, что NASA опубликует первые полученные с космической обсерватории снимки 12 июля.

NASA покажет первые научные снимки с космического телескопа «Джеймс Уэбб» 12 июля

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США готовится представить первые научные снимки, сделанные с помощью инструментов новейшего космического телескопа «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope). Обсерватория стоимостью $10 млрд была запущена в космическое пространство 25 декабря 2021 года и в последние месяцы, после прибытия в точку базирования, она готовилась к началу ведения научной деятельности.

 Источник изобраежния: ESA / ATG medialab

Источник изображения: ESA / ATG medialab

Около полугода потребовалось инженерам NASA, чтобы привести в рабочее состояние все системы телескопа «Джеймс Уэбб». В конструкции обсерватории имеются четыре новейших прибора, предназначенных для изучения различных объектов Солнечной системы, а также далёких галактик, сформировавшихся в ранней Вселенной всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. На данный момент продолжается проверка научных инструментов телескопа.

Согласно имеющимся данным, NASA представит первые снимки, полученные с телескопа «Джеймс Уэбб», 12 июля в 10:30 по североамериканскому восточному времени (17:30 мск). Аэрокосмическое ведомство будет вести прямую трансляцию на своём официальном сайте, но увидеть её можно будет и на других площадках, таких как YouTube и Twitch. В 19:00 мск NASA проведёт брифинг для СМИ из Центра космических полётов имени Годдарда, в котором также примут участие партнёры ведомства.

На следующий день в эфире NASA Science Live выйдет программа «Первые полноценные изображения Уэбба: объяснение», которую также можно будет увидеть на официальном сайте NASA, YouTube и других площадках. Зрители программы смогут задавать вопросы гостям в студии, используя для этого социальные сети и снабжая свои комментарии хэштегом #UnfoldtheUniverse.

Одно из зеркал космической обсерватории NASA «Джеймс Уэбб» пережило удар крупного микрометеороида

Новая мощная космическая обсерватория NASA — телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) в конце мая пережила удар микрометеороида большего размера, чем ожидали учёные. Пострадал один из 18 основных сегментов зеркала телескопа. Хотя космическому агентству придётся скорректировать искажения, вызванные ударом, по мнению учёных, телескоп всё ещё вполне функционален и демонстрирует показатели на уровне, «превышающем все требования к миссии».

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

JWST представляет собой проект нового поколения и предназначен для исследования космического пространства, включая самые далёкие галактики, сформировавшиеся вскоре после Большого взрыва. На реализацию проекта NASA потребовалось 20 лет и порядка $10 млрд, а в декабре 2021 года телескоп наконец отправился в космос и начал функционировать на расстоянии более миллиона километров от Земли.

С момента запуска обсерватория подверглась ударам как минимум четырёх микрометеороидов, но их размер вполне соответствовал ожиданиям и требованиям к безопасности, предусмотренным NASA при проектировании. Обычно микрометеороид представляет собой частицу размером менее песчинки, но вариант, поразивший зеркало в мае, оказался значительно больше. Инцидент произошёл между 23 и 25 мая, и оказал «слабо выявляемый эффект» на передаваемые данные — инженеры продолжают анализировать последствия воздействия.

В NASA ожидали, что «Джеймс Уэбб» будет бомбардироваться космическими частицами — они довольно часто встречаются в пространстве и агентство при проектировании позолоченных зеркал предполагало возможность того, что время от времени телескоп будет подвергаться воздействиям микрочастиц, ультрафиолета и космической радиации. Тем не менее при моделировании подобных ситуаций на Земле не рассчитывали на удар фрагмента такого размера.

В арсенале инженеров NASA имеется возможность управлять «маневрированием» зеркала и инструментов JWST для того, чтобы избежать возможных потоков космического мусора. Впрочем, данный микрометеороид не был частью потока, поэтому обнаружить его было бы чрезвычайно трудно. Известно, что сейчас формируется команда инженеров, которая будет искать способы избежать эффектов от воздействия микротел таких размеров. Кроме того, косвенно сверхчувствительный «Джеймс Уэбб» поможет оценить, насколько много микрометеороидов находится в глубоком космосе.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Инженеры уже приняли меры к тому, чтобы нивелировать искажение получаемых данных, вызванное неожиданным воздействием, и будут работать в этом направлении и в дальнейшем. Тем не менее в NASA отмечают, что специалистам не удастся свести к нулю последствия удара.

В отличие от телескопа «Хаббл», который предназначался для эксплуатации на земной орбите с периодическим обслуживанием и ремонтом с помощью сервисных команд, «Джеймс Уэбб» изначально проектировался, как более прочная и автономная конструкция — его посещение земными командами пока невозможно, поэтому в случае поломок и повреждений придётся искать дистанционные способы восстановить работоспособность обсерватории. В частности это означает, что телескоп будет использовать повреждённое зеркало в течение всей миссии. Также в NASA допускают, что объект ещё неоднократно будут бомбардировать фрагменты космического мусора.

Тем не менее, попадание по зеркалу не повлияло на расписание наблюдений. После длительной калибровки команда должна представить первые полноцветные изображения 12 июля.

NASA пообещало опубликовать 12 июля первые научные снимки с космического телескопа «Джеймс Уэбб»

В NASA сообщили, что первые научные снимки с космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб») будут опубликованы 12 июля. Объекты для первой фотосессии держатся в секрете. Но в NASA сообщают, что каждый из них выбирался с прицелом раскрыть весь потенциал нового телескопа и это будет нечто невероятное.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Телескоп «Джеймс Уэбб» несёт на борту две инфракрасные камеры (ближнего и среднего диапазонов) и два спектрометра. Каждый из снимков телескопа будет «полноцветным», поскольку спектрометры позволят извлекать из света далёких звёзд информацию об их атомарном и молекулярном составе, а это позволит точно представлять, как будут выглядеть те или иные далёкие объекты как в видимом, так и в других диапазонах.

Научная программа телескопа будет определяться каждый год на основе конкурса проектов для исследований. Для программы «1-го цикла» проекты уже выбраны, хотя в NASA пока не публикуют подробного расписания. В целом известно, что телескоп будет изучать звёзды и галактики из ранней Вселенной, сверхновые и ближайшие к нам галактики, хотя спектр научных работ этим списком не ограничится. Каждый из конкурсных проектов будет тщательно выбираться научным сообществом. Насколько серьёзен подход? Представьте себе, что только выбор объектов для первых фотографий, которые, по сути, лишь демонстрация возможностей обсерватории, длился пять лет!

 Источник изображения: Andras Gaspar

Сравнение изображений одного и того же участка неба, полученные с разных телескопов, включая новейший «Джеймс Уэбб». Источник изображения: Andras Gaspar

«Пакет материалов первых изображений подчеркнёт научные темы, которые вдохновили миссию и будут в центре внимания её работы: ранняя Вселенная, эволюция галактик во времени, жизненный цикл звезд и другие миры», — сказали в NASA.

Телескоп «Джеймс Уэбб» был выведен в космос 25 декабря 2021 года. Он доставлен в точку Лагранжа L2 на удалении около полутора млн километров от Земли. В зоне базирования телескоп будет работать свыше 10 лет — пока ему хватит топлива на корректировку орбиты и будет работать аппаратура. Телескоп завершил фокусировку в конце апреля и подтвердил невероятный потенциал в получении резких снимков высочайшего качества. Первые фотографии научного качества должны быть великолепны.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» готовят к исследованию объектов в Солнечной системе

Космический телескоп James Webb («Джеймс Уэбб») не только поможет заглянуть во времена юной Вселенной, но также откроет путь к детальному изучению закоулков нашей Солнечной системы. Этот удивительный инструмент умеет захватывать относительно близко расположенные и быстро движущиеся объекты. Не так давно этот механизм был успешно проверен на небольшом астероиде 6481 Tenzing («Тенцинг») в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Планетологи давно планируют исследования планет, лун, комет и астероидов нашей системы с помощью «Уэбба». В первый год работы телескопа на исследование объектов в Солнечной системе будет отдано до 7 % рабочего времени. Телескоп с помощью инфракрасных камер и двух своих спектрометров будет исследовать кольца Сатурна, луны Юпитера, далёкие Уран и Нептун и многое-многое другое, куда не дотянулись автоматические зонды. Например, астрономов очень интересуют подлёдные океаны Европы, спутника Юпитера. Спектрометры «Джеймса Уэбба» способны будут провести анализ газовых выбросов из расщелин и трещин на его поверхности.

«Для подготовки к предстоящим наблюдениям за Солнечной системой Webb успешно завершил свой первый тест по отслеживанию движущегося объекта!»,сообщила команда телескопа в своей ленте Twitter.

В настоящий момент телескоп «Джеймса Уэбб» проходит проверку научных приборов — двух спектрометров и двух инфракрасных камер. Зеркало и оптическая системы телескопа полностью сфокусированы, и полученная резкость превышает все смелые ожидания. Научная работа телескопа начнётся в конце июня или в июле. План научной работы на первый год уже утверждён. Телескоп начнёт следить за ближайшими к нам галактиками и галактическими объектами. Разрешения телескопа должно хватить для того, чтобы заглянуть во времена образования первых звёзд и галактик — так далеко человек ещё не смотрел.

Астрономы показали, насколько «Джеймс Уэбб» превосходит другие космические телескопы

Космический телескоп «Джеймс Уэбб», размещённый на удалении 1,5 млн км от Земли, призван заглянуть в годы юности нашей Вселенной. Смотреть в небо телескоп будет с помощью инфракрасных датчиков и это будут удивительные по детализации снимки, о чём можно судить по первым тестовым изображениям. Насколько эти снимки будут хороши, наглядно показали астрономы, сравнив картинку с «Джеймса Уэбба» с двумя изображениями прошлых лет.

 Источник изображения: Andras Gaspar

Источник изображения: Andras Gaspar

Тестовое изображение с телескопа «Джеймса Уэбба» (на фото справа) получено с камеры MIRI в ближнем инфракрасном диапазоне (работает с длинами волн от 4,6 до 28,6 мкм). На изображении запечатлена галактика Большое Магелланово Облако — спутница нашей галактики Млечный Путь. На снимке выше слева направо можно увидеть съёмку того же участка неба с помощью 40-см космического инфракрасного телескопа WISE (Wide Infrared Survey Explorer), запущенного в 2009 году, и 85-см космического телескопа Spitzer, выведенного на орбиту в 2003 году.

Апертура телескопа «Джеймс Уэбб» составляет 6,5 метров, что многократно превосходит все предыдущие инфракрасные телескопы. Разница, как говорится, видна невооружённым глазом. Команда «Джеймса Уэбба» сама потрясена разрешением и чёткостью снимков, которые превзошли все самые смелые ожидания. И это правда, поскольку до конца понять оптические возможности телескопа можно было только в реальных условиях. На Земле проводились вакуумные и температурные испытания телескопа, но исключить из тестов гравитацию и вибрацию было абсолютно невозможно. Зато в космосе «Джеймс Уэбб» раскрыл и даже приумножил весь свой потенциал.

Первые научные снимки «Джеймс Уэбб» начнёт получать с июля этого года. В настоящий момент команда телескопа приступила к вводу в эксплуатацию научных приборов телескопа — двух камер и двух спектрометров. Этой главе в настройке обсерватории NASA посвятит специальный брифинг 9 мая, в ходе которого поделится планами работ.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» полностью сфокусирован, но начало научной работы придётся подождать до июля

В NASA сообщили, что космический телескоп James Webb («Джеймс Уэбб») полностью сфокусирован — все сегменты главного зеркала и вторичное зеркало передают максимально чёткое изображение на все четыре научных прибора обсерватории. Настройка зеркал достигла так называемого дифракционного предела, ниже которого шагнуть нельзя. На новом этапе специалисты NASA начнут вводить научные приборы телескопа в эксплуатацию.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

По словам специалистов, осуществляющих настройку зеркал, тестовые снимки телескопа невероятные. «Эти снимки глубоко изменили моё представление о Вселенной. Нас окружает симфония творения; галактики есть везде! Я надеюсь, что каждый человек в мире сможет их увидеть», — сказал Скотт Актон (Scott Acton), научный сотрудник компании Ball Aerospace, занимающийся вопросами настройки и управления телескопом.

На снимке выше вы можете видеть поле зрения телескопа для каждого из четырёх научных приборов со своими датчиками изображений плюс изображение с датчика точного прицеливания (FGS). К научным приборам относятся камера ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, камера среднего инфракрасного диапазона MIRI, которую охлаждают активной системой отвода тепла, бесщелевой спектрометр в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRISS) и спектрометр в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRSpec).

Поскольку все приборы разнесены в объёме обсерватории, каждый из них нацелен на свой участок неба, хотя частично поля зрения могут пересекаться. Положительный момент во всём этом — это возможность вести множественные параллельные наблюдения и затем «склеивать» картинку.

Главное зеркало обсерватории пока не охладилось до максимально низкой температуры, но материал, из которого оно изготовлено — бериллий с золотым напылением — обладает низким температурным расширением, и практически не будет вносить искажений в картинку по мере остывания или нагрева. Специалисты будут время от времени проверять фокусировку и тонко подстраивать все или часть из 18 сегментов главного зеркала.

Также NASA проведёт калибровку телескопа, придавая ему различные углы наклона по отношению к Солнцу — направляя в разные участки неба. Это будет менять ориентацию солнечного экрана телескопа по отношению к солнечному излучению и, следовательно, будет менять температуру отдельных элементов конструкции телескопа, включая отдельные сегменты главного зеркала. В ближайшие недели NASA проведёт подобные эксперименты, чтобы оценить колебания температур на разных участках обсерватории и внести возможные поправки в работу приборов.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Главной задачей в течение следующих двух месяцев станет ввод в эксплуатацию научных приборов телескопа. Каждый из них обладает своим набором приспособлений — масок, фильтров, оптических насадок и так далее. Учёные должны проверить работу приборов с учётом всех возможных комбинаций приспособлений, что потребует уйму времени. Ожидается, что завершение всех подготовительных работ состоится к концу июня.

Телескоп «Джеймс Уэбб» был запущен в космос 25 декабря 2021 года. Он выведен в точку Лагранжа L2 на удалении около полутора млн километров от Земли, где будет маневрировать по небольшой круговой траектории всё время работы — свыше 10 лет. В процессе вывода в точку базирования телескоп затратил меньше топлива, чем закладывали специалисты. Это позволит продлить работу космической обсерватории свыше ожидаемых 10 лет. Телескоп «Джеймс Уэбб» — это проект поколений, который позволит заглянуть во времена ранней Вселенной.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» приступил к последнему этапу настройки научных приборов

В NASA сообщили, что команда телескопа «Джеймс Уэбб» приступила к точной настройке последнего из научных приборов на борту — камеры MIRI для проведения съёмок неба в среднем инфракрасном диапазоне. Этот прибор последним остыл до рабочей температуры 7 K (-266,15 ℃), для чего потребовалось его активное охлаждение.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Камера MIRI единственный на борту телескопа прибор, который охлаждается специально созданной для него активной системой охлаждения на жидком гелии. Все остальные приборы либо вовсе не охлаждаются специально, для чего достаточно условий открытого космоса и защиты от Солнца экраном, либо, как камера ближнего инфракрасного диапазона, охлаждаются пассивной системой на основе радиаторов.

Другим условием для запуска процесса точной настройки камеры среднего инфракрасного диапазона было охлаждение всех 18 сегментов главного зеркала до температуры менее 55 K (-218,15 ℃). Излучаемое главным и вторичным зеркалом тепло вносило помехи в принимаемый сигнал. На этой неделе большинство сегментов охладилось до диапазона от 34 до 50 K и только четыре сегмента остаются нагретыми в диапазоне от 50 до 55 K. Вторичное зеркало самое холодное — оно остыло до 29,4 K.

 Источник изображения: NASA

Активная система охлаждения камеры MIRI (среднего инфракрасного диапазона). Источник изображения: NASA

Поскольку все сегменты главного зеркала выполнены из позолоченного бериллия, оно очень медленно меняет свою температуру и сохраняет свои геометрические формы в процессе постепенного остывания неизменными. Это даёт возможность приступить к точной настройке камеры MIRI немедленно, не дожидаясь дальнейшего охлаждения всех сегментов главного зеркала до более низких температур.

До начала научной работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» остаётся чуть больше двух месяцев. Обсерватория поможет астрономам заглянуть во времена юной Вселенной, когда галактики и даже звёзды только начинали зарождаться.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» завершил первый этап юстировки научных приборов

В NASA сообщили, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» завершил первый этап юстировки научных приборов. Все инструменты кроме одного, который ещё не охладился до рабочей температуры, настроены на приём сфокусированного отражения от всех 18 сегментов главного зеркала. Предварительная грубая фокусировка зеркал оказалась настолько точной, что во время этапа юстировки приборов вторичное зеркало даже не трогали — это говорит о высочайшем уровне подготовки миссии.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Пройденный этап настройки научных приборов телескопа — шестой по определению NASA. На этом этапе настраивается фокусировка камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), датчика точного наведения (FGS), бесщелевого спектрометра в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRISS) и спектрометра в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRSpec). Последний научный прибор — камера среднего инфракрасного диапазона (MIRI) — продолжает охлаждаться.

Рабочая температура MIRI должна опуститься до примерно 7 градусов выше абсолютного нуля. Пассивными системами этого не добиться, поэтому камера оборудована двумя контурами активного охлаждения. Это единственный прибор на телескопе, который требует принудительного охлаждения. Ожидается, что MIRI будет охлаждаться ещё около двух–трёх недель, после чего ее фокус так же будет настроен.

Особенность работы телескопа «Джеймс Уэбб» заключается в том, что все четыре научных прибора обсерватории работают параллельно, но немного с разными участками неба. Прицеливаться телескоп может только на один конкретный участок неба (объект). Поэтому все научные приборы будут одновременно получать световой поток от зеркала без возможности точной подстройки фокуса во время работы. Точная фокусировка проводится во время юстировки приборов — сейчас или в будущем, если в такой операции появится необходимость.

После точной настройки фокуса всех приборов и их привязки к системе точного наведения начнётся этап проверки работы каждого из приборов, который продлится весь май и часть июня. К научной работе телескоп приступит в конце июня или в начале июля. Первые цели телескопа пока держатся в тайне, но в целом не секрет, что «Джеймс Уэбб» за счёт высокой чувствительности в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне рассчитывает заглянуть во времена юной Вселенной, когда галактики и звёзды только начинали формироваться.

Научная программа космического телескопа «Джеймс Уэбб» расписана на год вперёд, но первые цели остаются секретом

До начала научной работы орбитального телескопа «Джеймс Уэбб» остаются три месяца, однако первые цели для исследований держатся в тайне. Вероятно, это будет нечто потрясающее. «Джеймс Уэбб» способен заглянуть в раннюю Вселенную и даже сделать снимки некоторых экзопланет. И поскольку научная программа телескопа уже расписана на год вперёд, кое-что о будущих целях телескопа нам известно.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Специалисты NASA в общих чертах рассказали, чем в первый год будет интересоваться новый космический телескоп. В число первых научных целей «Джеймса Уэбба» войдут небольшие галактики по соседству с нашей, самые старые звёзды во Вселенной и остатки взорвавшихся звёзд.

«Да, для первых суперсекретных снимков цели были выбраны, и они будут опубликованы», — сказала Джейн Ригби (Jane Rigby), научный сотрудник по операциям космического телескопа «Джеймс Уэбб» в Центре космических полетов NASA им. Годдарда в Мэриленде, во время состоявшейся 16 марта пресс-конференции. Она добавила, что научная программа на первый год работы телескопа полностью определена вплоть до подготовки управляющих телескопом и его научными приборами компьютерных файлов.

NASA получило свыше тысячи предложений для исследований от астрономов со всего мира и отобрало «лучшие из них», включая программы поиска первых звёзд и галактик, возникших всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

«Мы сможем заглянуть в прошлое, чтобы понять, как галактики, подобные нашему Млечному Пути, формировались, а затем развивались на протяжении 13,7 млрд лет космического времени», — сказала она, добавив, что обсерватория «Джеймс Уэбб» стоимостью $10 млрд также будет изучать экзопланеты с возможностью проводить анализ их атмосфер.

Несколько ранее сообщалось, что среди первых объектов, которые станет изучать телескоп, будут Большое и Малое Магеллановы Облака — две небольшие галактики на окраине Млечного Пути. В частности, будет изучаться зона звездообразования NGC 346 в Магеллановых Облаках. Выбор этой цели удобен тем, что он будет постоянно в поле зрения телескопа. Изучение соседних галактик поможет раскрыть все секреты химического состава этих звёздных образований, у которых, по имеющимся данным, содержание металлов намного ниже, чем у нашей галактики.

Позже в этом году наблюдения перенесутся на туманность Бабочка — это останки взорвавшейся гигантской звезды, расположенной в Млечном Пути на расстоянии около 3800 световых лет от Земли. Но прежде чем начнутся настоящие научные наблюдения, телескопу ещё предстоит тонкая настройка научных приборов, чем специалисты будут заниматься следующие три месяца.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» начал юстировку научных инструментов — на это уйдёт шесть недель

Поскольку все 18 сегментов главного зеркала космического телескопа «Джеймс Уэбб» теперь выровнены и фокусировка чаши зеркала в целом завершена (далее будут лишь небольшие корректировки для точной подгонки), команда NASA приступила к этапу юстировки научных приборов на борту этой космической обсерватории. Этот этап продлится примерно шесть недель. За это время приборы телескопа будут охлаждаться до необходимой для работы температуры, поэтому ускорить процесс нельзя.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Фактически вчера после достижения фокусировки зеркала на приборе наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam) этот научный прибор в целом настроен и по реальной чувствительности даже превзошёл ожидания учёных. Прибор MIRI для наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне будет настраиваться последним, поскольку его требуется охладить сильнее всего — до примерно 7 градусов выше абсолютного нуля. Для этого последовательно в работу будут включены две системы принудительного охлаждения устройства.

Значительным отличием работы научных приборов «Джеймса Уэбба» от земных телескопов станет то, что все они будут смотреть в небо одновременно, а не по очереди, как на Земле. Иными словами, все научные наблюдения будут вестись параллельно друг другу не мешая одно другому. Это значительно ускорит процесс картирования неба и предоставит множество данных для сбора статистики по наблюдаемым объектам: звёздам, галактикам, экзопланетам и другим целям.

Следует пояснить, что все научные приборы будут смотреть на разные участки неба (что не мешает сбору данных и последующей склейке изображений по перекрывающимся областям). Точное прицеливание можно осуществить только для одного из них. Собственно, процесс юстировки научных приборов будет заключаться в точной привязке каждого из инструментов к прибору «целеуказания». Все поправки в ориентации и относительной привязки приборов необходимо будет внести в прошивку телескопа, чтобы получать изображения без искажений и с максимальной достоверностью.

Телескоп «Джеймс Уэбб» был запущен в космос в конце декабря прошлого года и выведен в точку Лагранжа L2 на удаление примерно 1,5 млн км от Земли. Он вооружён приборами наблюдения в инфракрасном диапазоне, поэтому должен будет работать в условиях минимального нагрева от прямых солнечных лучей и солнечных лучей, отражённых от Земли и Луны. От нагрева телескоп защищён пятью слоями огромного экрана. Благодаря высокой чувствительности в инфракрасном диапазоне телескоп сможет заглянуть вглубь молодой Вселенной, когда формировались первые галактики и даже звёзды. Так далеко в прошлое человечество ещё не смотрело. Там много ответов на загадки эволюции Вселенной, поиском которых он вскоре займётся.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» завершил предварительную фокусировку главного зеркала — чувствительность превзошла ожидания

В NASA сообщили, что этап первичной фокусировки главного зеркала космического телескопа «Джеймс Уэбб» успешно завершён. Недавно изображение целевой звезды со всех 18 сегментов было сведено в одно, а теперь выполнена фокусировка. Но что самое важное, чувствительность аппаратуры и общее исполнение проекта оказались настолько высокими, что результаты будущих наблюдений обещают превзойти все ожидания!

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Как вы можете видеть на снимке выше, на заднем фоне целевой звезды, по которой проводилась фокусировка первичного зеркала, видны изображения далёких галактик. Одна из них находится на удалении около 5 млрд световых лет от нас, а ведь это только первые и довольно примитивные наблюдения этой космической обсерватории.

Главному зеркалу «Джеймса Уэбба» ещё предстоит серия тонких настроек, которые команда телескопа рассчитывает завершить не позже начала мая. После этого начнётся этап точной настройки научного оборудования телескопа: инфракрасных приёмников ближнего и среднего инфракрасного диапазона, а также спектрографа. Однако уже на нынешнем этапе учёные могут с уверенностью заявить, что в оптическом канале телескопа от системы зеркал до приёмников изображения нет никаких значимых помех, а оборудование работает выше всяких похвал.

 Новое селфи телескопа «Джеймс Уэбб». Источник изображения: NASA

Новое селфи телескопа «Джеймс Уэбб». Источник изображения: NASA

Также NASA опубликовало новое селфи телескопа. Изображение получено с юстировочной камеры инфракрасного прибора NIRCam. Вместо изображения неба этот узел фиксирует равномерность «освещения» каждого из 18 сегментов главного зеркала. На селфи видна разница в зазорах между сегментами. В ближайшие месяца будет проходить подгонка, чтобы сегменты стали практически единым целым.

Первые научные наблюдения — первые максимально выверенные изображения неба — телескоп «Джеймс Уэбб» начнёт передавать на Землю с началом лета. Его приборы смогут заглянуть ещё дальше вглубь Вселенной — во времена зарождения первых галактик и даже первых звёзд. Сегодня теории эволюции Вселенной на этих этапах перестают соответствовать наблюдениям астрономов. Многие наблюдаемые процессы возникли намного раньше, чем дают расчёты. Это невозможно объяснить, но «Джеймс Уэбб» поможет многое прояснить. Фактически мы на пороге множества открытий в астрономии, если не на пороге настоящей революции.

Учёные убедились в полной работоспособности важнейшего научного прибора телескопа «Джеймс Уэбб»

Для наблюдения за дальними уголками Вселенной на космическом телескопе «Джеймс Уэбб» установлены четыре научных прибора. Возможно, самым ценным из них можно считать спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec). Именно этот инструмент позволит заглянуть во времена настолько ранней Вселенной, когда первые звёзды только начинали зажигаться. Этот инструмент недавно был проверен и работает превосходно, сообщили в NASA.

 Стрелкой указано расположение прибора NIRSpec. Источник изображения: NASA

Стрелкой указано расположение прибора NIRSpec. Источник изображения: NASA

Учёные дистанционно проверили три ключевых узла спектрографа: три независимых «колеса» с переменными фильтрами, дифракционными решётками, зеркалами и призмами. С первого раза все «колёса» начали работать так, как предусматривалось разработчиками — они по команде меняли положения и переключались в заданной последовательности. Это тем более важно, что рабочая температура узлов спектрографа должна составлять −235 °C (он охлаждается пассивно через тепловые трубки с выводом на внешний рассеивающий радиатор).

Изучение спектра далёких звёзд и галактик позволит определить химический состав наблюдаемых объектов, их скорость, массу и другие характеристики. Это потребует сотен часов наблюдений за каждым из них. Чтобы охватить наблюдениями как можно больше интересных целей блок датчиков спектрографа состоит из массива MEMS-ячеек. Это позволяет одновременно и независимо следить сразу за сотней объектов (звёздами, галактиками или экзопланетами), что чрезвычайно увеличит объём интереснейших научных данных.

К трём ключевым механизмам NIRSpec, которые были на днях протестированы, относятся узел колеса фильтров (FWA) с 8 позициями — это 4 длиннопроходных фильтра для науки, 2 широкополосных фильтра для обнаружения цели, одно закрытое и одно открытое положение; узел колеса-решётки (GWA), тоже с 8 позициями (6 решёток и одна призма для науки, а также одно зеркало для обнаружения цели); и узел механизма перефокусировки (RMA), который несёт 2 зеркала для наведения инструмента на фокус. Ещё раз повторим, все узлы отработали в полном соответствии с их задачами.

Грубо работу инструмента можно представить следующим образом. Колесо решётки расщепляет свет от интересующей цели по цветам (длинам волн) для получения спектра. Фильтрующее колесо уменьшает шумы — длины волн, выходящие за пределы научной задачи. Затем механизм перефокусировки регулирует и наводит резкость фокуса спектрометра. Проверка работы всех узлов с использованием калибровочных бортовых устройств прибора показала, что инструмент готов к проведению научных экспериментов, но это будет уже летом, когда главное зеркало телескопа будет полностью откалибровано.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» завершил важный этап подготовки — теперь зеркала смотрят в одну точку

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США объявило об успешном завершении третьего из семи этапов выравнивания 6-метрового зеркала космического телескопа «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope). Это означает, что аппарат стал ещё ближе к тому, чтобы превратиться в полноценную космическую обсерваторию и приступить к научным исследованиям.

 Источник изображения: Northrop Grumman

Источник изображения: Northrop Grumman

Ожидается, что процесс настройки и ввода в эксплуатацию телескопа «Джеймс Уэбб» займёт ещё несколько месяцев. Учёные из NASA идут к поставленной цели в соответствии с намеченным планом. Одним из последних достижений команды JWST стало устранение крупных отклонений в позиционировании 18 элементов основного зеркала телескопа относительно друг друга.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Сначала телескоп сформировал 18 несфокусированных изображений одной и той же звезды, для чего использовались отдельные сегменты зеркала. После этого основное и вторичное зеркала были выравнены таким образом, чтобы получалась симметричная картинка (фото выше). Затем сегменты меняли положения так, чтобы отражённые фотоны попадали на инфракрасный датчик инструмента NIRCam. В конечном счёте удалось добиться того, чтобы сфокусированные снимки от каждого из сегментов накладывались друг на друга, давая единое изображение звезды, как на фото ниже.

«Нам ещё есть над чем работать, но мы всё больше довольны достигнутыми результатами. Годы планирования и тестирования приносят свои плоды, и команда с нетерпением ждёт следующих недель и месяцев», — считает Ли Файнберг (Lee Feinberg), специалист по оптическим элементам телескопа JWST.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Хотя учёным удалось объединить воедино отдельные изображения звезды, сегменты зеркала продолжают работать как 18 маленьких телескопов. Чтобы они могли функционировать как единое целое учёным предстоит провести точную корректировку положения всех элементов зеркала. Сейчас начинается четвёртый этап выравнивания зеркала, в ходе которого учёные должны определить и устранить вертикальные смещения между сегментами зеркала, а также небольшие различия в высоте их положения относительно друг друга. За счёт этого «Джеймс Уэбб» сможет получать ещё лучше сфокусированные и более чёткие снимки, что сделает его ещё ближе к началу научных наблюдений.

Первой задачей телескопа «Джеймс Уэбб» станет изучение 19 соседних с нашей галактик

Одно из первых научных исследований космического телескопа «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope) будет связано со звёздами, их скоплениями и другими объектами 19 галактик, располагающихся по соседству с нашей галактикой. Учёные ожидают, что обсерватория позволит получить новую информацию о соседних галактиках, а также расскажет больше о истории этой части Вселенной.

 Источник изображения: Northrop Grumman

Источник изображения: Northrop Grumman

Ожидается, что снимки глубокого космоса, которые сделает JWST в инфракрасном диапазоне, помогут учёным получить больше данных о процессе образования звёзд в галактиках, сильных ветрах, воздействующих на них, а также зрелых звёздах, которые могут скрываться в спиральных галактиках. Работа в этом направлении начнётся, когда космическая обсерватория закончит процесс калибровки научных приборов и они будут приведены в полностью рабочее состояние.

В настоящее время телескоп «Джеймс Уэбб» находится в середине периода ввода в эксплуатацию. Команда инженеров сосредоточена на том, чтобы выровнять 18 шестиугольных элементов основного зеркала, а также провести калибровку других инструментов. Согласно имеющимся данным, эта работа продвигается в соответствии с намеченным планом и к лету этого года обсерватория приступит к научным наблюдениям.

«JWST охватывает много разных фаз жизненного цикла звёзд — все в огромном разрешении. Уэбб покажет звездообразование на самых ранних стадиях, когда газ разрушается, образуя звёзды и нагревая окружающую пыль», — сообщила Дженис Ли (Janice Lee), главный научный сотрудник Национальной лаборатории оптической и инфракрасной астрономии (NOIRLab).

Помимо прочего, телескоп «Джеймс Уэбб» поможет в поиске районов галактик, которые заполнены пылью и богаты формирующимися звёздами, но при этом трудно обнаружимы в других диапазонах волн, кроме инфракрасного. Обсерватория поможет определить возраст звёздных популяций для построения более надёжных статистических моделей формирования галактик, а также позволит подробнее изучить роль космической пыли в формировании галактик.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Инсайдер раскрыл точные даты выхода FIFA 23 и новой Need for Speed 37 мин.
Тайваньский центробанк: на запуск национальной цифровой валюты уйдёт ещё несколько лет и её придётся рекламировать 47 мин.
Объём мирового рынка публичных облаков в 2021 году превысил $400 млрд 49 мин.
Новые карты, расширенная интерактивность и улучшения интерфейса: тактический шутер Ready or Not получил крупнейшее обновление 2 ч.
Симулятор выживания This War of Mine вошёл в школьную программу Польши и теперь доступен для бесплатного скачивания 3 ч.
В США и Бразилии заблокировали 272 веб-сайта с нелегальной музыкой 3 ч.
Видео: релизный трейлер дополнения Worldslayer к научно-фантастическому шутеру Outriders 4 ч.
VMware представила обновления базовых решений для виртуализации — vSphere+ и vSAN+ 5 ч.
Симулятор управления внеземной колонией Railgrade предложит выстроить сложную сеть железных дорог 5 ч.
Сервис «Яндекс.Погода» вышел на международный рынок 5 ч.
В России разработают экраноплан XXI века 52 мин.
MSI выпустила плату Pro H610M 12VO, выполненную по стандарту питания ATX12VO 2 ч.
Volkswagen: полностью отказаться от ДВС не составит труда, а вот выпускать достаточно аккумуляторов для электромобилей будет сложнее 2 ч.
Китайские облака замедляют закупки серверов — их примеру могут последовать гиперскейлеры США 3 ч.
Некоторые Steam Deck получат более медленные SSD — Valve уверила, что на производительность в играх это не влияет 3 ч.
Samsung представила Galaxy XCover6 Pro — свой первый защищённый смартфон с 5G 3 ч.
Philips представила широкоформатный изогнутый 34-дюймовый монитор со встроенной веб-камерой 3 ч.
Бразилия тоже задумалась о принятии USB Type-C в качестве стандарта для зарядки гаджетов 3 ч.
Thermaltake выпустила блоки питания Toughpower PF1 TT Premium Edition мощностью до 1200 Вт 4 ч.
MSI представила GeForce GTX 1630 в версиях Aero ITX и Ventus XS с разгоном и без 4 ч.