Теги → телескоп
Быстрый переход

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.

Телескоп «Хаббл» запечатлел «галактические крылья» — результат столкновения двух галактик

Несмотря на то, что телескоп «Хаббл» отправился в космическое пространство более 30 лет назад, он продолжает оставаться полезным научным инструментом, который регулярно передаёт на Землю впечатляющие снимки. На этот раз в поле зрения телескопа попали «галактические крылья», которые образовались в результате столкновения двух массивных галактик.

 Источник изображения: ЕКА / NASA

Источник изображения: ЕКА / NASA

Необычный объект зафиксирован в системе VV689, которая известна как «Крыло Ангела» и располагается в созвездии Льва. По данным Европейского космического агентства, напоминающая крылья ярко выраженная структура образовалась в результате столкновения двух массивных галактик, находившихся в процессе слияния в течение миллиардов лет.

«В отличие от случайного выравнивания галактик, которые только кажутся пересекающимися, если смотреть с нашей точки обзора на Земле, две галактики в системе VV689 находятся в самом разгаре столкновения. В результате такого взаимодействия система VV689 стала почти полностью симметричной, за счёт чего и образовались галактические крылья», — говорится в сообщении ЕКА.

Согласно имеющимся данным, изображение «галактических крыльев» было обнаружено в рамках гражданского научного проекта Galaxy Zoo, участники которого помогают астрономам сортировать и классифицировать снимки, получаемые с роботизированных телескопов. За время реализации этой программы добровольцы обнаружили немало любопытных объектов, за некоторыми из которых учёные планируют наблюдать в будущем.

Экономно, но с размахом: для изучения чёрных дыр и сверхновых китайцы создадут флотилию из сотен микроспутников

Современная электроника для космоса позволяет создавать миниатюрные, но высокоэффективные и хорошо управляемые платформы. Это открывает путь к созданию астрономических приборов распределённых в огромном пространстве на орбите Земли и не только. Флотилии синхронно работающих недорогих микроспутников могут заменить один огромный и очень дорогой космический телескоп, что на практике намерены доказать китайцы.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» строился около 20 лет и стоил под $10 млрд. Каждый из микроспутников для нового проекта распределённого орбитального рентгеновского телескопа будет стоить 10 млн юаней ($1,6 млн), половина из которых — это стоимость вывода на орбиту. В дальнейшем по мере удешевления запусков, а это обязательно произойдёт, стоимость проекта будет снижаться.

Первый опытный спутник для флота распределённого рентгеновского телескопа китайская компания CATCH (Chasing All Transients Constellation Hunters) запустит в следующем году. Аппарат весом 30 кг будет оснащён простым рентгеновским телескопом на основе оптики «глаз омара» — зеркальной, а не линзовой. Ещё какое-то время спустя на орбиту будут выведены десять таких спутников для проверки управляемости распределённой платформы. Если концепция подтвердит свою работоспособность, к 2030 году в космос будет выведен флот минимум из ста спутников.

Рентгеновские телескопы позволяют следить за самыми эпичными явлениями в дальнем космосе от взрывов сверхновых до активности чёрных дыр, что проявляется энергетическими выбросами в рентгеновском диапазоне. Распределённый по орбите космический рентгеновский телескоп окажется способным регистрировать такие явления с большей точностью.

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.

В Китае приступили к сборке орбитальной рентгеновской обсерватории Einstein Probe

Совместный проект Китая и Европейского космического агентства — орбитальная рентгеновская обсерватория Einstein Probe («Зонд Эйнштейна») — начал воплощаться в жизнь. На днях на заседании Национального центра космической науки (NSSC) при Китайской академии наук (CAS) было одобрено начало сборки, интеграции и испытаний космического аппарата с планом запустить его в космос в 2023 году.

 Источник изображения: NSSC

Источник изображения: CAS

Зонд Einstein Probe будет искать признаки сильнейших космических возмущений в рентгеновском диапазоне, которые возникают во время приливных явлений в зоне действия чёрных дыр, во время взрыва сверхновых и в случае других выбросов энергии в наблюдаемом диапазоне электромагнитных волн.

Наблюдать за небом будут два рентгеновских телескопа: китайский широкоугольный WXT (Wide-field X-ray telescope) с полем зрения 1345 квадратных градусов, и европейский следящий телескоп FXT (Follow-up X-ray Telescope) с очень высокой чувствительностью. Широкоугольный телескоп WXT будет построен на основе так называемой оптической системы «глаз омара», которая характерна отсутствием преломляющих линз. Для наблюдений в рентгеновском диапазоне это наиболее разумное решение, поскольку рентгеновские лучи не поддаются преломлению и для собирания в фокус они могут только отражаться.

Обсерватория Einstein Probe будет выводиться на орбиту либо в середине следующего года, либо в его конце. Зонд весом около 1400 кг будет выведен на орбиту с наклонением менее 30 градусов на высоту от 600 до 650 км. Как мы сказали выше, обсерватория по вспышкам во время приливного разрушения звёзд будет искать массивные чёрные дыры, устанавливать источники гравитационных всплесков (в электромагнитном диапазоне), определять источники гамма-всплесков, ударных волн в сверхновых, а также изучать рентгеновские двойные системы, корональные вспышки на звёздах и исследовать ядра галактик.

Телескоп «Хаббл» обнаружил самую далёкую звезду из открытых человечеством

Несмотря на солидный возраст, космический телескоп «Хаббл» поставил новый рекорд, зарегистрировав свет от звезды, появившейся в течение первого миллиарда лет с момента образования Вселенной. Это самая отдалённая звезда из когда-либо обнаруженных. Предполагается, что она станет одной из важных целей наблюдений для телескопа «Джеймс Уэбб» в первый год его работы.

 Источник изображения: esa.int

Источник изображений: esa.int

Это большой «прыжок в прошлое» в сравнении с предыдущим рекордом, поставленным Hubble в 2018 году. Обнаруженная тогда звезда сформировалась в период, когда вселенной уже было около 4 млрд лет, 30 % от нынешнего возраста.

Новая звезда находится столь далеко, что свет шёл до Земли 12,9 млрд лет — в некотором смысле, учёные заглядывают в глубокое прошлое Вселенной. Приблизительно на таком же расстоянии ранее регистрировались и другие объекты, но это были целые звёздные скопления в составе старейших из наблюдаемых галактик.

Благодаря эпизодическому и чрезвычайно редкому расположению звезды Earendel относительно увеличивающего яркость звёздного скопления древнее светило может выделяться на фоновом свечении своей галактики — яркость увеличена в тысячу или более раз. Пока не удалось установить, является ли Earendel частью системы двойной звезды, но известно, что самые массивные звёзды обычно имеют как минимум одного компаньона меньшего размера.

Астрономы ожидают, что яркость далёкой звезды будет высока ещё в течение нескольких лет. Уже в 2022 году за Earendel будет наблюдать телескоп «Джеймс Уэбб». Его высокая чувствительность к инфракрасному свету позволит больше узнать о светиле, поскольку расширение Вселенной вызвало т. н. «красное смещение» цветового спектра света, испускаемого звездой. С более подробной информацией можно ознакомиться здесь.

Представлены проекты телескопа для международной лунной станции

Российские и китайские учёные обнародовали концепции астрофизического телескопа для будущей Международной лунной научной станции (МЛНС/ILRS). Предложены три варианта конструкции аппарата.

 Источник изображения: pixabay.com / Ponciano

Источник изображения: pixabay.com / Ponciano

Меморандум о взаимопонимании между правительствами России и Китая о сотрудничестве в области создания МЛНС был подписан 9 марта 2021 года. При этом проект открыт для всех заинтересованных стран и международных партнёров.

МЛНС — комплекс экспериментально-исследовательских средств на поверхности и (или) на орбите Луны. Станция предназначена для проведения многопрофильных и многоцелевых научно-исследовательских работ, включая лунные наблюдения, фундаментальные эксперименты и проверку технологий с возможностью длительной беспилотной эксплуатации и с перспективой присутствия человека на Луне.

 Источник изображения: «Роскосмос»

Источник изображения: «Роскосмос»

Концепции телескопа разработаны специалистами Института астрономии Российской академии наук, Национальной обсерватории Китая, Университета Китайской академии наук и Института астрономии и астрофизики имени Кавли при Пекинском университете.

 Источник изображения: «Роскосмос»

Источник изображения: «Роскосмос»

Телескоп планируется развернуть в ходе миссии ILRS-5 в 2035 году. Один из вариантов — это небольшой ультрафиолетовый аппарат с апертурой 15–30 см и собственной системой наведения. Второй проект — крупный многоцелевой телескоп с апертурой 60 см, работающий в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах. Наконец, может быть создан мультиапертурный телескоп для съёмки неба в ультрафиолетовом диапазоне.

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.

NASA подтвердило открытие 5000 экзопланеты — осталось найти ещё сотни миллиардов

Поиск экзопланет, то есть планет за пределами Солнечной системы, достиг важного этапа. По данным NASA, уже выявлено более 5000 объектов подобного типа, а всего только в нашей галактике может насчитываться сотни миллиардов планет.

 Источник: NASA

Источник: NASA

На этой неделе обнаружены ещё 65 экзопланет после анализа данных, полученных благодаря космическому телескопу «Кеплер», точное число открытых экзопланет сегодня составляет 5005. Среди них — несколько небольших объектов, а также «суперземли» и «мини-нептуны» (газовые карлики), а также несколько миров размером с Юпитер.

Большинство открытых планет можно условно разделить на три группы — газовые гиганты вроде Юпитера и Сатурна, ледяные гиганты вроде Нептуна и Урана, а также скалистые «суперземли», аналоги которым в Солнечной системе отсутствуют. Планеты меньшего размера вроде Земли и Марса встречаются чрезвычайно редко.

Самые первые экзопланеты открыты ещё в 1992 году, а с вводом в эксплуатацию космического телескопа «Кеплер» в 2009 году их поиск значительно ускорился — на его долю приходится более 2/3 подтверждённых фактов обнаружения экзопланет. В 2018 году начал работу космический телескоп TESS, предназначенный специально для поиска объектов за пределами Солнечной системы, ожидается помощь и со стороны прочих космических телескопов, включая новый «Джеймс Уэбб» и ещё только готовящихся обсерваторий — ожидается, что в будущем они позволят не только обнаруживать экзопланеты, но и оценивать их атмосферы и искать следы жизни.

По космическим масштабам большинство обнаруженных планет находятся чрезвычайно близко, из 5000 известных объектов 4900 расположены на расстоянии не более нескольких тысяч световых лет. По оценкам учёных только в Млечном пути предстоит обнаружить ещё 100-200 млрд подобных объектов.

Новое исследование не обнаружило признаков девятой планеты в Солнечной системе, но астрономы продолжат её искать

Всего через несколько лет во взрослый возраст вступят люди, не заставшие девяти планет в Солнечной системе — в 2006 году Плутон понизили до карликовой планеты, и полноценных планет в нашей системе осталось только восемь. Астрономы Майк Браун (Mike Brown) и Константин Батыгин предположили, что на периферии Солнечной системы может оказаться не открытая ранее девятая планета. Однако последнее исследование не нашло тому подтверждений.

 Источник изображения: LoganArt / pixabay.com

Источник изображения: LoganArt / pixabay.com

Все существующие доказательства существования гипотетической «Планеты 9» являются косвенными. По мере совершенствования технологий наблюдения астрономы нанесли на карту большое число транснептуновых объектов на краю Солнечной системы. Как считают Браун и Батыгин, скопление орбит этих объектов необычно, и аномалии можно было бы объяснить прежним присутствием в этой области неизвестного тела большой массы.

В попытке обнаружить новую планету учёные провели несколько исследований, но ни одно из них пока не увенчалось успехом. Предполагается, что отдалённый мир в 5, а то и 10 раз крупнее Земли, но даже столь крупный объект с такого расстояния уже едва различим. Подходящим для этой цели инструментом представляется расположенный в Чили 6-метровый космологический телескоп Атакамы (ACT — Atacama Cosmology Telescope), предназначенный для изучения космического фонового излучения в миллиметровом диапазоне, однако его высоких разрешения и чувствительности достаточно для обнаружения подобных объектов.

За последние 6 лет телескоп просканировал 87 % неба в Южном полушарии. Планета, предположительно расположенная на расстоянии, в 400–800 раз превышающем дистанцию от Земли до Солнца, будет полностью окутана тьмой. Авторы исследования обработали снимки в попытках найти слабый источник излучения в миллиметровом диапазоне, который мог бы оказаться новой планетой, однако впоследствии заявили, что с 95-процентной вероятностью ни на одном из них объект не появился.

Астрономы призывают не терять надежды. Человечество может пока не располагать технологиями, способными обнаружить планету сейчас, или она может находиться в недосягаемой для телескопа области. С другой стороны, есть и другие возможные объяснения аномалий в траекториях транснептуновых объектов — в том числе и поведение самих этих тел.

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.

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.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Technavio: роботы и 5G придадут импульс индустрии однокристальных систем 48 мин.
Углубление сотрудничества США и Южной Кореи грозит последней ослаблением позиций в Китае 51 мин.
Илон Маск пообещал научить электромобили Tesla обходиться без водителя к маю следующего года 3 ч.
Семейство мобильных процессоров AMD Mendocino объединит архитектуру Zen 2 и 6-нм техпроцесс 4 ч.
Новая статья: Обзор видеокарты SAPPHIRE TOXIC Radeon RX 6900 XT Limited Edition: альтернативный флагман 9 ч.
Ускоритель вычислений NVIDIA A100 выйдет в версии с предустановленным водоблоком для жидкостного охлаждения 17 ч.
Британские учёные предложили изучать землетрясения и течения с помощью подводных интернет-кабелей 18 ч.
Мобильная графика AMD Radeon RX 6300M отметилась в Geekbench 5 — примерно на уровне GeForce MX450 19 ч.
Apple зарегистрировала загадочный «сетевой адаптер» под управлением iOS 20 ч.
Mitsubishi предложила печатать спутниковые антенны прямо в космосе — отправка спутников на орбиту подешевеет 21 ч.