მთავარი კონტრაქტორები ნორტროპ გრუმანი
ბურთი Aerospace ტალღის დიაპაზონი 0.6-28 μm (ხილული და ინფრაწითელი ნაწილები) მდებარეობა ლაგრანგის წერტილი L 2 მზე - დედამიწის სისტემა (დედამიწიდან 1,5 მილიონი კმ მზის საპირისპირო მიმართულებით) ორბიტის ტიპი ჰალო ორბიტა გაშვების თარიღი 2021 წლის 30 მარტი გაშვების ადგილმდებარეობა კურუ ორბიტის გამშვები Ariane-5 ან Ariane-6 ხანგრძლივობა 5-10 წელი დეორბიტის თარიღი დაახლოებით 2024 წელს წონა 6.2 ტონა ტელესკოპის ტიპი კორშის ამრეკლავი ტელესკოპი დიამეტრი დაახლოებით 6,5 მ თავშეყრის ადგილი
ზედაპირები დაახლოებით 25 მ² ფოკუსური მანძილი 131,4 მ სამეცნიერო ინსტრუმენტები

• MIRI

შუა ინფრაწითელი ინსტრუმენტი

• NIRCam

ინფრაწითელ კამერასთან ახლოს

• NIRSpec

ინფრაწითელი სპექტროგრაფის მახლობლად

• FGS/NIRISS

მშვენიერი მიმანიშნებელი სენსორი ახლო ინფრაწითელი გამოსახულების საშუალებით და უწყვეტი სპექტროგრაფით საიტი www.jwst.nasa.gov მედია ფაილები Wikimedia Commons-ზე

თავდაპირველად მას ახალი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი ერქვა. შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი, NGST). 2002 წელს მას სახელი ეწოდა ნასას მეორე ხელმძღვანელის, ჯეიმს უების (1906-1992) პატივსაცემად, რომელიც ხელმძღვანელობდა სააგენტოს 1961-1968 წლებში აპოლოს პროგრამის განხორციელების დროს.

ჯეიმს ვებს ექნება 6,5 მეტრი დიამეტრის კომპოზიტური სარკე 25 მ² შეგროვების ზედაპირით, რომელიც დაფარულია მზისა და დედამიწის ინფრაწითელი გამოსხივებისგან თერმული ეკრანით. ტელესკოპი განთავსდება ჰალო ორბიტაზე მზე-დედამიწის სისტემის ლაგრანგის წერტილში L 2.

პროექტი არის 17 ქვეყნის საერთაშორისო თანამშრომლობის შედეგი, რომელსაც ხელმძღვანელობს NASA, ევროპისა და კანადის კოსმოსური სააგენტოების მნიშვნელოვანი წვლილით.

ამჟამინდელი გეგმები ითვალისწინებს ტელესკოპის გაშვებას Ariane 5-ის რაკეტაზე 2021 წლის მარტში. ამ შემთხვევაში პირველი სამეცნიერო კვლევები 2021 წლის შემოდგომაზე დაიწყება. ტელესკოპის სიცოცხლე იქნება მინიმუმ ხუთი წელი.

Დავალებები

ასტროფიზიკა

JWST-ის ძირითადი მიზნებია: დიდი აფეთქების შემდეგ წარმოქმნილი პირველი ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების სინათლის აღმოჩენა, გალაქტიკების, ვარსკვლავების, პლანეტარული სისტემების და სიცოცხლის წარმოშობის წარმოქმნისა და განვითარების შესწავლა. ასევე, „ვებს“ შეეძლება გითხრათ, როდის და სად დაიწყო სამყაროს რეიონიზაცია და რამ გამოიწვია იგი.

ეგზოპლანეტოლოგია

ტელესკოპი საშუალებას მისცემს აღმოაჩინოს შედარებით ცივი ეგზოპლანეტები, რომელთა ზედაპირის ტემპერატურა 300 K-მდეა (რაც თითქმის უდრის დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურას), რომლებიც მდებარეობს 12 AU-ზე შორს. ე. მათი ვარსკვლავებიდან და დედამიწიდან 15 სინათლის წლამდე მანძილზე. მზესთან ყველაზე ახლოს მდებარე ორ ათეულზე მეტი ვარსკვლავი მოხვდება დეტალური დაკვირვების ზონაში. JWST-ის წყალობით, მოსალოდნელია რეალური გარღვევა ეგზოპლანეტოლოგიაში - ტელესკოპის შესაძლებლობები საკმარისი იქნება არა მხოლოდ თავად ეგზოპლანეტების აღმოსაჩენად, არამედ ამ პლანეტების თანამგზავრებისა და სპექტრული ხაზების აღმოსაჩენადაც კი (რაც მიუწვდომელი მაჩვენებელი იქნება ნებისმიერი სახმელეთო და კოსმოსისთვის. ტელესკოპი 2025 წლამდე, როდესაც დაინერგება ევროპის უკიდურესად დიდი ტელესკოპი სარკის დიამეტრით 39,3 მ). ეგზოპლანეტების ძიება ასევე გამოიყენებს კეპლერის ტელესკოპის მიერ 2009 წლიდან შეგროვებულ მონაცემებს. თუმცა, ტელესკოპის შესაძლებლობები არ იქნება საკმარისი აღმოჩენილი ეგზოპლანეტების გამოსახულების მისაღებად. ასეთი შესაძლებლობა არ გამოჩნდება 2030-იანი წლების შუა ხანებამდე, როდესაც ჯეიმს ვების მემკვიდრე ტელესკოპი, ATLAST, გაუშვებენ.

მზის სისტემის წყლის სამყაროები

ტელესკოპის ინფრაწითელი ინსტრუმენტები მზის სისტემის წყლიანი სამყაროების - იუპიტერის მთვარე ევროპასა და სატურნის მთვარე ენცელადუსის შესასწავლად იქნება გამოყენებული. NIRSpec ინსტრუმენტი გამოყენებული იქნება ბიოხელმოწერების (მეთანი, მეთანოლი, ეთანი) მოსაძებნად ორივე მთვარის გეიზერებში.

NIRCam ინსტრუმენტი შეძლებს ევროპის მაღალი გარჩევადობის გამოსახულებების მიღებას, რომლებიც გამოყენებული იქნება მისი ზედაპირის შესასწავლად და გეიზერებისა და მაღალი გეოლოგიური აქტივობის მქონე რეგიონების მოსაძებნად. ჩაწერილი გეიზერების შემადგენლობა გაანალიზდება NIRSpec და MIRI ინსტრუმენტების გამოყენებით. ამ კვლევებიდან მიღებული მონაცემები ასევე გამოყენებული იქნება ევროპის შესწავლისას Europa Clipper-ის ზონდით.

Enceladus-ისთვის, მისი დისტანციურობისა და მცირე ზომის გამო, შეუძლებელი იქნება მაღალი გარჩევადობის სურათების მიღება, მაგრამ ტელესკოპის შესაძლებლობები საშუალებას მოგვცემს გავაანალიზოთ მისი გეიზერების მოლეკულური შემადგენლობა.

ამბავი

დაგეგმილი გაშვების თარიღისა და ბიუჯეტის შეცვლა

წელიწადი	დაგეგმილი გაშვების თარიღი	დაგეგმილი ბიუჯეტი (მილიარდ დოლარი)
1997	2007	0,5
1998	2007	1
1999	2007-2008	1
2000	2009	1,8
2002	2010	2,5
2003	2011	2,5
2005	2013	3
2006	2014	4,5
2008	2014	5,1
2010	არა უადრეს 2015 წლის სექტემბრისა	≥6,5
2011	2018	8,7
2013	2018	8,8
2017	2019 წლის გაზაფხული	8,8
2018	არა უადრეს 2020 წლის მარტისა	≥8,8
2018	2021 წლის 30 მარტი	9,66

თავდაპირველად, გაშვება იყო დაგეგმილი 2007 წელს, მოგვიანებით იგი რამდენჯერმე გადაიდო (იხ. ცხრილი). სარკის პირველი სეგმენტი ტელესკოპზე მხოლოდ 2015 წლის ბოლოს დამონტაჟდა, ხოლო მთავარი კომპოზიციური სარკე სრულად აწყობილი მხოლოდ 2016 წლის თებერვალში. 2018 წლის გაზაფხულიდან დაგეგმილი გაშვების თარიღი გადავიდა 2021 წლის 30 მარტამდე.

დაფინანსება

რამდენჯერმე გაიზარდა პროექტის ღირებულებაც. 2011 წლის ივნისში ცნობილი გახდა, რომ ტელესკოპის ღირებულებამ სულ მცირე ოთხჯერ გადააჭარბა თავდაპირველ შეფასებებს. 2011 წლის ივლისში კონგრესის მიერ შემოთავაზებული NASA-ს ბიუჯეტში ვარაუდობდნენ, რომ ტელესკოპის მშენებლობის დაფინანსება შეწყვეტილიყო პროგრამის ბიუჯეტის არასწორი მართვისა და გადაჭარბების გამო, მაგრამ ბიუჯეტი გადაიხედა იმავე წლის სექტემბერში და პროექტმა შეინარჩუნა დაფინანსება. საბოლოო გადაწყვეტილება დაფინანსების გაგრძელების შესახებ სენატმა 2011 წლის 1 ნოემბერს მიიღო.

2013 წელს ტელესკოპის მშენებლობაზე 626,7 მილიონი დოლარი გამოიყო.

2018 წლის გაზაფხულისთვის პროექტის ღირებულება 9,66 მილიარდ დოლარამდე გაიზარდა.

ოპტიკური სისტემის დამზადება

პრობლემები

ტელესკოპის მგრძნობელობა და მისი გადაჭრის ძალა პირდაპირ კავშირშია სარკის ფართობის ზომასთან, რომელიც აგროვებს შუქს ობიექტებიდან. მეცნიერებმა და ინჟინრებმა დაადგინეს, რომ პირველადი სარკე უნდა ჰქონდეს მინიმალური დიამეტრი 6,5 მეტრი, რათა გაზომოს შუქი ყველაზე შორეული გალაქტიკებიდან. უბრალოდ ჰაბლის ტელესკოპის მსგავსი სარკის გაკეთება, მაგრამ უფრო დიდი, მიუღებელია, რადგან მისი მასა ძალიან დიდი იქნებოდა ტელესკოპის კოსმოსში გასაშვებად. მეცნიერთა და ინჟინრების გუნდს სჭირდებოდა გამოსავლის პოვნა, რათა ახალ სარკეს ჰაბლის ტელესკოპის სარკის მასის 1/10 ჰქონოდა ერთეულ ფართობზე.

განვითარება და ტესტირება

წარმოება

"ვებ" სარკესთვის გამოიყენება ბერილიუმის სპეციალური სახეობა. ეს არის წვრილი ფხვნილი. ფხვნილი მოთავსებულია უჟანგავი ფოლადის კონტეინერში და დაჭერით ბრტყელ ფორმაში. ფოლადის კონტეინერის ამოღების შემდეგ, ბერილიუმის ნაჭერი იჭრება შუაზე, რათა შეიქმნას ორი სარკის ბლანკი დაახლოებით 1,3 მეტრის სიგანეზე. თითოეული სარკის ბლანკი გამოიყენება ერთი სეგმენტის შესაქმნელად.

სარკის ფორმირების პროცესი იწყება ბერილიუმის ბლანკის უკანა მხარეს ჭარბი მასალის ამოჭრით ისე, რომ დარჩეს წვრილი ნეკნებიანი სტრუქტურა. თითოეული სამუშაო ნაწილის წინა მხარე გლუვდება, დიდი სარკეში სეგმენტის პოზიციის გათვალისწინებით.

შემდეგ თითოეული სარკის ზედაპირი დაფქვა, რათა გამოთვლილთან ახლოს ფორმა მისცეს. ამის შემდეგ სარკე საგულდაგულოდ არის გათლილი და გაპრიალებული. ეს პროცესი მეორდება მანამ, სანამ სარკის სეგმენტის ფორმა იდეალურთან ახლოს იქნება. შემდეგ სეგმენტი გაცივდება −240 °C ტემპერატურამდე და სეგმენტის ზომები იზომება ლაზერული ინტერფერომეტრის გამოყენებით. შემდეგ სარკე, მიღებული ინფორმაციის გათვალისწინებით, გადის საბოლოო გაპრიალებას.

როდესაც სეგმენტი დასრულდება, სარკის წინა ნაწილი დაფარულია ოქროს თხელი ფენით, რათა უკეთ აისახოს ინფრაწითელი გამოსხივება 0,6-29 მიკრონი დიაპაზონში, ხოლო დასრულებული სეგმენტი ხელახლა ტესტირება ხდება კრიოგენურ ტემპერატურაზე.

ტესტირება

2017 წლის 10 ივლისი - ჰიუსტონის ჯონსონის კოსმოსურ ცენტრში, ტელესკოპის საბოლოო კრიოგენული ტესტის დასაწყისი 37 გრადუსზე, რომელიც გაგრძელდა 100 დღე.

ჰიუსტონში ტესტირების გარდა, მანქანამ გაიარა მექანიკური ტესტების სერია გოდარდის კოსმოსური ფრენის ცენტრში, რამაც აჩვენა, რომ მას გაუძლებს გაშვებას მძიმე გამშვები მანქანის გამოყენებით.

2018 წლის თებერვლის დასაწყისში, გიგანტური სარკეები და სხვადასხვა ინსტრუმენტები მიიტანეს Northrop Grumman-ის ობიექტში, რედონდო ბიჩზე, ტელესკოპის საბოლოო შეკრებისთვის. იქ უკვე მიმდინარეობს ტელესკოპის მამოძრავებელი მოდულის და მისი მზისგან დამცავი მასალის მშენებლობა. როდესაც მთელი სტრუქტურა შეიკრიბება, ის კალიფორნიიდან საზღვაო გემით საფრანგეთის გვიანაში გაიგზავნება.

აღჭურვილობა

JWST-ს ექნება შემდეგი სამეცნიერო ინსტრუმენტები კოსმოსური კვლევის ჩასატარებლად:

• ახლო ინფრაწითელი კამერა (ინგლ. Near-infrared camera);
• ინფრაწითელი გამოსხივების საშუალო დიაპაზონში მუშაობის მოწყობილობა (ინგლისური Mid-Infrared Instrument, MIRI);
• ინფრაწითელი სპექტროგრაფის მახლობლად ახლო ინფრაწითელი სპექტროგრაფი, NIRSpec);
• მშვენიერი სახელმძღვანელო სენსორი (ინგლ. Fine Guidance Sensor, FGS) და გამოსახულების მოწყობილობა ახლო ინფრაწითელ დიაპაზონში და უწყვეტი სპექტროგრაფი (ინგლ. ინფრაწითელ გამოსახულებასთან და უნაყოფო სპექტროგრაფთან ახლოს, NIRISS).

ინფრაწითელ კამერასთან ახლოს

ახლო ინფრაწითელი კამერა არის Webb-ის მთავარი გამოსახულების ერთეული და შედგება მასივისაგან ვერცხლისწყალი-კადმიუმ-ტელურიუმიდეტექტორები. მოწყობილობის მუშაობის დიაპაზონი არის 0,6-დან 5 მკმ-მდე. მისი განვითარება დაევალა არიზონას უნივერსიტეტს და Lockheed Martin-ის მოწინავე ტექნოლოგიების ცენტრს.

მოწყობილობის ამოცანები მოიცავს:

• ადრეული ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების სინათლის გამოვლენა მათი წარმოქმნის ეტაპზე;
• ახლომდებარე გალაქტიკებში ვარსკვლავური პოპულაციების შესწავლა;
• ახალგაზრდა ვარსკვლავების შესწავლა ირმის ნახტომისა და კოიპერის სარტყლის ობიექტებში;
• გალაქტიკების მორფოლოგიისა და ფერის განსაზღვრა მაღალი წითელ ცვლის დროს;
• შორეული ზეახალი ვარსკვლავების სინათლის მოსახვევების განსაზღვრა;
• ბნელი მატერიის რუქის შექმნა გრავიტაციული ლინზირების გამოყენებით.

ბევრი ობიექტი, რომელსაც Webb შეისწავლის, ასხივებს იმდენად მცირე სინათლეს, რომ ტელესკოპს სჭირდება მათგან სინათლის შეგროვება ასობით საათის განმავლობაში სპექტრის გასაანალიზებლად. ტელესკოპის მუშაობის 5 წლის განმავლობაში ათასობით გალაქტიკის შესასწავლად, სპექტროგრაფი შეიქმნა 100 ობიექტზე ერთდროულად 3 × 3 რკალის წუთში ცის არეში დაკვირვების უნარით. ამისათვის გოდარდის მეცნიერებმა და ინჟინრებმა შეიმუშავეს ახალი მიკროჩამკეტის ტექნოლოგია სპექტროგრაფში შემავალი სინათლის გასაკონტროლებლად.

ტექნოლოგიის არსი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ 100 ერთდროულადსპექტრები, შედგება მიკროელექტრომექანიკური სისტემისგან, რომელსაც ეწოდება "მიკროჩამკეტების მასივი" (ინგლ. microshutter array). NIRSpec სპექტროგრაფის მიკროჩამკეტის უჯრედებს აქვთ ხუფები, რომლებიც იხსნება და იხურება მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ. თითოეული 100 x 200 μm ზომის უჯრედი ინდივიდუალურად კონტროლდება და შეიძლება იყოს ღია ან დახურული, რაც უზრუნველყოფს ან, პირიქით, ბლოკავს ცის ნაწილს სპექტროგრაფს, შესაბამისად.

ეს არის ეს რეგულირება, რომელიც საშუალებას აძლევს ინსტრუმენტს შეასრულოს ამდენი ობიექტის სპექტროსკოპია ერთდროულად. იმის გამო, რომ NIRSpec-ის მიერ შესამოწმებელი ობიექტები შორს არის და ბუნდოვანია, ინსტრუმენტს სჭირდება დათრგუნოს რადიაცია უფრო ახლოს მდებარე ნათელი წყაროებიდან. მიკროჩამკეტები მუშაობს ისევე, როგორც ადამიანები თვალისმომჭრელად, რათა ფოკუსირება მოახდინონ ობიექტზე არასასურველი სინათლის წყაროს დაბლოკვით.

მოწყობილობა უკვე შემუშავებულია და ამჟამად ევროპაში ტესტირება მიმდინარეობს.

ინფრაწითელი გამოსხივების საშუალო დიაპაზონში მუშაობის მოწყობილობა

მოწყობილობა ინფრაწითელი გამოსხივების საშუალო დიაპაზონში მუშაობისთვის (5 - 28 მკმ) შედგება კამერისგან, სენსორით, რომლის გარჩევადობაა 1024×1024 პიქსელი და სპექტროგრაფი.

MIRI შედგება დარიშხან-სილიციუმის დეტექტორების სამი მასივისაგან. ამ მოწყობილობის მგრძნობიარე დეტექტორები საშუალებას მოგცემთ იხილოთ შორეული გალაქტიკების წითელ გადაადგილება, ახალი ვარსკვლავების და სუსტად ხილული კომეტების ფორმირება, ასევე კოიპერის სარტყელში არსებული ობიექტები. კამერის მოდული უზრუნველყოფს ობიექტების გადაღების შესაძლებლობას ფართო სიხშირის დიაპაზონში დიდი ხედვის ველით, ხოლო სპექტროგრაფის მოდული უზრუნველყოფს საშუალო გარჩევადობის სპექტროსკოპიას უფრო მცირე ხედვით, რაც საშუალებას მოგცემთ მიიღოთ დეტალური ფიზიკური მონაცემები შორეული ობიექტების შესახებ.

რეიტინგული სამუშაო ტემპერატურა MIRI - 7 - ისთვის . ასეთი ტემპერატურის მიღწევა შეუძლებელია მხოლოდ პასიური გაგრილების სისტემის გამოყენებით. ამის ნაცვლად, გაგრილება ხდება ორ ეტაპად: წინასწარი გაგრილების განყოფილება, რომელიც დაფუძნებულია იმპულსურ მილზე, აგრილებს მოწყობილობას 18 კ-მდე, შემდეგ კი ადიაბატური თბომცვლელი (ჯულ-ტომსონის ეფექტი) ამცირებს ტემპერატურას 7 კ-მდე.

MIRI შეიმუშავებს ჯგუფის მიერ, სახელწოდებით MIRI Consortium, რომელიც შედგება ევროპელი მეცნიერებისა და ინჟინრებისგან, კალიფორნიის რეაქტიული ძრავის ლაბორატორიის თანამშრომელთა გუნდისგან და მრავალი ამერიკული ინსტიტუტის მეცნიერებისგან.

FGS/NIRISS

Fine Guidance Sensor (FGS) და ახლო ინფრაწითელი გამოსახულების მოწყობილობა და უწყვეტი სპექტროგრაფი (NIRISS) ერთად იქნება შეფუთული Webb-ში, მაგრამ ისინი არსებითად ორი განსხვავებული მოწყობილობაა. ორივე მოწყობილობა შემუშავებულია კანადის კოსმოსური სააგენტოს მიერ და უკვე მოიპოვა მეტსახელი „კანადური თვალები“ ​​„კანადური ხელის“ ანალოგიით. ეს ინსტრუმენტი უკვე ინტეგრირებულია სტრუქტურასთან ISIM 2013 წლის თებერვალში.

მშვენიერი სახელმძღვანელო სენსორი

მშვენიერი სახელმძღვანელო სენსორი ( FGS) საშუალებას მისცემს Webb-ს შექმნას ზუსტი მითითებები, რათა შეძლოს მაღალი ხარისხის სურათების მიღება.

კამერა FGSშეუძლია შექმნას გამოსახულება ცის ორი მიმდებარე მონაკვეთიდან ზომით 2.4 × 2.4 რკალის წუთი თითოეული, და ასევე წაიკითხოს ინფორმაცია 16 ჯერ წამში 8 × 8 ზომის პიქსელების მცირე ჯგუფებიდან, რაც საკმარისია შესაბამისი მითითების მოსაძებნად. ვარსკვლავი 95%-იანი ალბათობით ცის ნებისმიერ წერტილში, მათ შორის მაღალ განედებში.

ძირითადი ფუნქციები FGSმოიცავს:

• გამოსახულების მიღება კოსმოსში ტელესკოპის პოზიციის დასადგენად;
• წინასწარ შერჩეული საცნობარო ვარსკვლავების მიღება;
• პოზიციის კონტროლის სისტემის უზრუნველყოფა დამოკიდებულების კონტროლის სისტემა, რომელიც ზომავს საცნობარო ვარსკვლავების ცენტრს წამში 16-ჯერ.

ტელესკოპის გაშვების დროს FGSასევე შეატყობინებს გადახრებს მთავარი სარკის განლაგებისას.

ინფრაწითელი გამოსახულების მოწყობილობასთან და უწყვეტ სპექტროგრაფთან ახლოს

ახლო ინფრაწითელი გამოსახულების მოწყობილობა და უწყვეტი სპექტროგრაფი (NIRISS) მუშაობს 0,8 - დიაპაზონში. 5.0 მკმდა არის სპეციალიზებული ინსტრუმენტი სამი ძირითადი რეჟიმით, რომელთაგან თითოეული მუშაობს ცალკე დიაპაზონში.

NIRISS გამოყენებული იქნება შემდეგი სამეცნიერო ამოცანების შესასრულებლად:

• "პირველი შუქის" მიღება;
• ეგზოპლანეტების აღმოჩენა;
• მათი მახასიათებლების მიღება;
• სატრანზიტო სპექტროსკოპია.

იხილეთ ასევე

შენიშვნები

შენიშვნები

სქოლიოები

1. ჯიმ ბრაიდენსტაინი Twitter-ზე: "ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი გამოიმუშავებს თავის მსგავს, მსოფლიო დონის მეცნიერებას. დამოუკიდებელი მიმოხილვის საბჭოს რეკომენდაციებზე დაყრდნობით,...
2. შემდგომი შეფერხებით, Webb ტელესკოპს ემუქრება მისი რაკეტის დანახვის რისკი | Ars Technica
3. https://www.ama-science.org/proceedings/details/368
4. ნასამ დაასრულა ვებ ტელესკოპის მიმოხილვა და 2021 წლის დასაწყისში გაშვებას აპირებს(ინგლისური) . NASA (27 ივნისი, 2018). წაკითხულია 2018 წლის 28 ივნისს.
5. ყინულოვანი მთვარეები, გალაქტიკების გროვები და შორეული სამყაროები ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპის შერჩეულ სამიზნეებს შორის (განუსაზღვრელი) (2017 წლის 15 ივნისი).
6. https://nplus1.ru/news/2017/06/16/webb-telescope (განუსაზღვრელი) (2017 წლის 16 ივნისი).
7. ვებ მეცნიერება: ბნელი საუკუნეების დასასრული: პირველი სინათლე და რეიონიზაცია (განუსაზღვრელი) . NASA. წაკითხვის თარიღი: 2013 წლის 18 მარტი. დაარქივებულია ორიგინალიდან 2013 წლის 21 მარტს.
8. მწიკვი უსასრულობა (განუსაზღვრელი) (2013 წლის 25 მარტი). დაარქივებულია ორიგინალიდან 2013 წლის 4 აპრილი.
9. კეპლერმა დედამიწის ათი ახალი შესაძლო ტყუპი იპოვა (განუსაზღვრელი) (2017 წლის 19 ივნისი).
10. NASA-ს ვებ ტელესკოპი შეისწავლის ჩვენი მზის სისტემის „ოკეანის სამყაროებს“ (განუსაზღვრელი) (2017 წლის 24 აგვისტო).
11. ბერარდელი, ფილ. შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი გადახედავს დროისა და სივრცის დასაწყისს, CBS (1997 წლის 27 ოქტომბერი).
12. შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი (NGST) (განუსაზღვრელი) . ტორონტოს უნივერსიტეტი (1998 წლის 27 ნოემბერი).
13. რაიხჰარდტი, ტონი.აშშ ასტრონომია: არის თუ არა შემდეგი დიდი რამ ძალიან დიდი? (ინგლისური) // ბუნება. - 2006. - მარტი (ტ. 440, No 7081). - გვ 140-143. - DOI: 10.1038/440140a. - ბიბკოდი: 2006Natur.440..140R.
14. კოსმოსური სხივების უარყოფა NGST-ით (განუსაზღვრელი) .
15. MIRI სპექტრომეტრი NGST-ისთვის (განუსაზღვრელი) (მიუწვდომელია ბმული). დაარქივებულია ორიგინალიდან 2011 წლის 27 სექტემბერს.
16. NGST ყოველკვირეული მისია (განუსაზღვრელი) (2002 წლის 25 აპრილი).
17. NASA ცვლის ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპის კონტრაქტს (განუსაზღვრელი) (2003 წლის 12 ნოემბერი).

ჯეიმს უების ტელესკოპის მთავარი სარკე

NASA-მ და ESA-მ გამოაქვეყნეს ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპის პირველი სამიზნეების სია, რომელიც 2018 წელს გაშვებული იქნება. მოწყობილობა იქნება ყველაზე დიდი კოსმოსური ტელესკოპი, რომელიც მუშაობს ოპტიკურ, ახლო და შუა ინფრაწითელ დიაპაზონში - მისი მთავარი სარკის დიამეტრი თითქმის სამჯერ აღემატება ჰაბლის - 6,5 მეტრს. სამიზნეებს შორისაა მზის სისტემის პლანეტები და მცირე სხეულები, ეგზოპლანეტები და პროტოპლანეტარული დისკები, გალაქტიკები და გალაქტიკების გროვები, შორეული კვაზარები. ამის შესახებ ნასას პრესრელიზი იტყობინება, სია ტელესკოპის ვებსაიტზეა გამოქვეყნებული.

ჯეიმს უების ტელესკოპი შემუშავებულია 1996 წლიდან - მან, გარკვეული გაგებით, უნდა შეცვალოს ჰაბლი და უზრუნველყოს გაცილებით დიდი გარჩევადობა და მგრძნობელობა, ვიდრე ხმელეთის და კოსმოსური ინფრაწითელი ტელესკოპები. ადრეული გალაქტიკების შესწავლის იმედები (დიდი აფეთქებიდან 527-980 მილიონი წელი) დაკავშირებულია ტელესკოპის მუშაობასთან. იმ მომენტში კოსმოსში ბევრი ნეიტრალური წყალბადი იყო, რომელიც შთანთქავდა ვარსკვლავების ულტრაიისფერ გამოსხივებას.

ტელესკოპის ინსტრუმენტული დრო ნაწილდება სამეცნიერო ჯგუფების მოთხოვნების მიხედვით. პრიორიტეტი აპლიკაციებში და დროის დაახლოებით 10 პროცენტი დაეთმო სამეცნიერო გუნდებს, რომლებიც დაეხმარნენ ტელესკოპის განვითარებას. ამ სამეცნიერო ჯგუფების მოთხოვნები ახლახან გამოქვეყნდა. ისინი თემატურად დაჯგუფებულია: მზის სისტემის ობიექტები, ეგზოპლანეტები, ყავისფერი ჯუჯები, პროტოვარსკვლავები, ფრაგმენტაციის დისკები, ვარსკვლავური მტევანი და ვარსკვლავების ფორმირების რეგიონები, გალაქტიკები, გალაქტიკების გროვები და კვაზარები და ღრმა კოსმოსური კვლევები.

მცირე სხეულებს შორის დაგეგმილია ცერესის, პალასის, ასტეროიდის რიუგუს (რომელსაც ერთ წელიწადში მიაღწევს Hayabusa-2), ტრანსნეპტუნის ობიექტებს და რამდენიმე კომეტას დაკვირვება. ეგზოპლანეტებიდან შეიძლება განვასხვავოთ HD189733b (მფლობელი), HAT-P-26b (მასზე), TRAPPIST-1e (ახლახან შვიდი ეგზოპლანეტა სისტემის საცხოვრებელ ზონაში მდებარე), HD131399 (ეს არის სამი ვარსკვლავიანი სისტემა. რომელშიც). საერთო ჯამში, დაგეგმილია რამდენიმე ათეული ეგზოპლანეტის, მათ შორის მათი ატმოსფეროს შესწავლა. სხვა ობიექტებს მიეკუთვნება ცნობილი Beta Pictoris სისტემა თავისი ნამსხვრევების დისკით, ცხენისთავის ნისლეული, SN 1987A-ს სუპერნოვას ნარჩენი და რამდენიმე კვაზარი, რომლებსაც ჩვენ ვხედავთ, როგორც მათ დიდი აფეთქებიდან მილიარდი წლის შემდეგ ან ნაკლები. ჯამში უკვე დაგეგმილია 2100-ზე მეტი დაკვირვება.

ახლა „ვები“ ძირითადი სისტემების ტესტირების ეტაპზეა. მისი მთავარი სარკე დასრულდა 2016 წლის თებერვალში და შედგება 18 ექვსკუთხა სეგმენტისგან. საერთო ფართი 25 კვადრატული მეტრია, წონა - 705 კილოგრამი. თითოეული სეგმენტი, რომლის წონაა 20,1 კილოგრამი, დამზადებულია ბერილიუმისგან და დაფარულია ოქროს ფენით 100 ნანომეტრის სისქით.

ვლადიმერ კოროლევი

ჯეიმს უების ტელესკოპი

კოსმოსური ტელესკოპები ყოველთვის იქნებიან კოსმოსის ცოდნის წინა პლანზე - მათ არ აწუხებთ არც მისი დამახინჯებები და ღრუბლები, არც ვიბრაციები და ხმები პლანეტის ზედაპირზე. ეს იყო არამიწიერი მოწყობილობები, რამაც შესაძლებელი გახადა შორეული ნისლეულებისა და გალაქტიკების დეტალური და ლამაზი ფოტოების მიღება, რომლებიც ღამის ცაზე ადამიანის თვალითაც კი არ ჩანს. თუმცა, 2018 წელს კოსმოსის შესწავლის ახალი ერა დაიწყება, რომელიც სამყაროს ხილულ საზღვრებს კიდევ უფრო გაზრდის – ინდუსტრიის რეკორდსმენი ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი გაუშვებს. უფრო მეტიც, ის რეკორდებს არღვევს არა მხოლოდ მახასიათებლებით: პროექტის ღირებულება დღეს 8,8 მილიარდ დოლარს აღწევს.

სანამ "ჯეიმს უების" მოწყობილობასა და ფუნქციონალურობაზე ვისაუბრებთ, ღირს იმის გაგება, თუ რისთვის არის ის. როგორც ჩანს, დედამიწის მხოლოდ ერთი ატმოსფერო ხელს უშლის სამყაროს შესწავლას და თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ ორბიტაზე მიიტანოთ ტელესკოპი მასზე დამაგრებული კამერით და დატკბეთ ცხოვრებით. მაგრამ ამავდროულად, ჯეიმს უები ათ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში განვითარდა და საბოლოო ბიუჯეტი, თუნდაც ადრეული პროექციის ეტაპზე, გადააჭარბა მისი წინამორბედის ღირებულებას, ! მაშასადამე, ორბიტაზე მოძრავი ტელესკოპი რაღაც უფრო რთულია, ვიდრე სამოყვარულო მზვერავი შუშა სამფეხაზე და მისი აღმოჩენები ასჯერ უფრო ღირებული იქნება. მაგრამ რა არის ისეთი განსაკუთრებული, რომლის შესწავლა შესაძლებელია ტელესკოპით, განსაკუთრებით კოსმოსურით?

ცისკენ აწიე თავი, ყველას შეუძლია ვარსკვლავების დანახვა. მაგრამ მილიარდობით კილომეტრით დაშორებული ობიექტების შესწავლა საკმაოდ რთული ამოცანაა. ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების შუქი, რომელიც მოძრაობს მილიონობით ან თუნდაც მილიარდობით წლის განმავლობაში, განიცდის მნიშვნელოვან ცვლილებებს - ან საერთოდ არ აღწევს ჩვენამდე. ასე რომ, მტვრის ღრუბლებს, რომლებიც ხშირად გვხვდება გალაქტიკებში, შეუძლიათ მთლიანად შთანთქას ვარსკვლავის ყველა ხილული გამოსხივება. ჯერ კიდევ სამყაროს განუწყვეტელი გაფართოება იწვევს სინათლეს - მისი ტალღები უფრო გრძელი ხდება, ცვლის დიაპაზონს წითელი, ან უხილავი ინფრაწითლისკენ. და ყველაზე დიდი ობიექტების გასხივოსნებაც კი, რომლებმაც გაიარეს მილიარდობით სინათლის წლის მანძილზე, ხდება ჯიბის ფანრის შუქი ასობით პროჟექტორს შორის - უპრეცედენტო მგრძნობელობის მოწყობილობებია საჭირო ულტრა შორეული გალაქტიკების გამოსავლენად.

ახალი მძლავრი კოსმოსური ტელესკოპის აგების იდეა გაჩნდა თითქმის 20 წლის წინ, 1996 წელს, როდესაც ამერიკელმა ასტრონომებმა გამოაქვეყნეს HST და Beyond ანგარიში, რომელშიც განხილული იყო კითხვა, სად უნდა წასულიყო ასტრონომია. მანამდე ცოტა ხნით ადრე, 1995 წელს, ჩვენი მზის მსგავსი ვარსკვლავის გვერდით აღმოაჩინეს პირველი ეგზოპლანეტა. ამან აღაფრთოვანა სამეცნიერო საზოგადოება - ბოლოს და ბოლოს, არსებობდა შანსი, რომ დედამიწის მსგავსი სამყარო სადღაც არსებობდეს - ამიტომ მკვლევარებმა სთხოვეს NASA-ს აეშენებინა ტელესკოპი, რომელიც შესაფერისი იქნებოდა, სხვა საკითხებთან ერთად, ეგზოპლანეტების საძიებლად და შესასწავლად. სწორედ აქედან იწყება „ჯეიმს უების“ ისტორია. ამ ტელესკოპის გაშვება მუდმივად ჭიანურდებოდა (თავდაპირველად მისი კოსმოსში გაგზავნა ჯერ კიდევ 2011 წელს იყო დაგეგმილი), მაგრამ ახლა ის თითქოს ფინიშის ხაზში შედის. სარედაქციო N+1ცდილობდა გაერკვია, რას ელიან ასტრონომები Webb-ის სწავლას და გაესაუბრა მათ, ვინც ქმნიდა ამ ხელსაწყოს.

სახელი "ჯეიმს უები" ტელესკოპს 2002 წელს მიენიჭა, მანამდე კი მას ეწოდა შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი ("შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი") ან მოკლედ NGST, რადგან ახალმა ინსტრუმენტმა უნდა გააგრძელოს ჰაბლის მიერ დაწყებული კვლევა. თუ "" იკვლევს სამყაროს ძირითადად ოპტიკურ დიაპაზონში, იღებს მხოლოდ ახლო ინფრაწითელ და ულტრაიისფერ დიაპაზონს, რომელიც ესაზღვრება ხილულ გამოსხივებას, მაშინ "ჯეიმს უები" კონცენტრირდება სპექტრის ინფრაწითელ ნაწილზე, სადაც ჩანს ძველი და ცივი ობიექტები. გარდა ამისა, გამოთქმა „შემდეგი თაობა“ გულისხმობს მოწინავე ტექნოლოგიებსა და საინჟინრო გადაწყვეტილებებს, რომლებიც გამოყენებული იქნება ტელესკოპში.

ტელესკოპის სარკის წარმოების პროცესი

ტელესკოპის სარკის ფრაგმენტი

ტელესკოპის სარკის წარმოების პროცესი

ტელესკოპის სარკის ფრაგმენტი

ტელესკოპის სარკის ფრაგმენტი

ტელესკოპის სარკის ფრაგმენტი

მათგან, ალბათ, ყველაზე არასტანდარტული და რთული არის "ჯეიმს ვებბის" მთავარი სარკე, რომლის დიამეტრი 6,5 მეტრია. მეცნიერებმა არ შექმნეს ჰაბლის სარკის უფრო დიდი ვერსია, რადგან ის ზედმეტად იწონიდა და სიტუაციიდან გამოსვლის ელეგანტური გამოსავალი მოიფიქრეს: მათ გადაწყვიტეს სარკე 18 ცალკეული სეგმენტიდან შეკრებილიყვნენ. მათთვის გამოიყენებოდა მსუბუქი და გამძლე ბერილიუმის ლითონი, რომელზეც ოქროს თხელი ფენა იყო ჩაყრილი. შედეგად სარკე იწონის 705 კილოგრამს, ხოლო მისი ფართობი 25 კვადრატული მეტრია. ჰაბლის სარკე იწონის 828 კილოგრამს, ფართობით 4,5 კვადრატული მეტრი.

ტელესკოპის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კომპონენტი, რომელმაც ბოლო დროს ინჟინრებს ბევრი უბედურება შეუქმნა, არის ამოქმედებადი სითბოს ფარი, რომელიც საჭიროა ჯეიმს უების ინსტრუმენტების გადახურებისგან დასაცავად. დედამიწის ორბიტაზე, მზის პირდაპირი სხივების ქვეშ, ობიექტებს შეუძლიათ 121 გრადუს ცელსიუსამდე გაცხელება. ჯეიმს უების ინსტრუმენტები შექმნილია საკმარისად დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობისთვის, რის გამოც საჭირო იყო სითბოს ფარი მზისგან დასაცავად.

ის ზომით შედარებულია ჩოგბურთის კორტთან, 21 x 14 მეტრით, ამიტომ შეუძლებელია მისი გაგზავნა ლაგრანგის წერტილში L2 (სადაც იმუშავებს ტელესკოპი) გაფართოებული ფორმით. აქ იწყება მთავარი სირთულეები – როგორ მივიტანოთ ფარი დანიშნულების ადგილამდე, რომ არ დაზიანდეს? ყველაზე ლოგიკური გამოსავალი იყო მისი დაკეცვა ფრენის ხანგრძლივობის განმავლობაში და შემდეგ მისი განლაგება, როდესაც ჯეიმს უები საოპერაციო პუნქტში იმყოფებოდა.

ფარის გარე მხარე, სადაც განთავსებულია ანტენა, ბორტ კომპიუტერი, გიროსკოპი და მზის პანელი, გახურდება, როგორც მეცნიერები ვარაუდობენ, 85 გრადუს ცელსიუსამდე. მაგრამ "ღამის" მხარეს, სადაც მთავარი სამეცნიერო ინსტრუმენტებია განთავსებული, ყინვაგამძლე იქნება: დაახლოებით 233 გრადუსი ნულის ქვემოთ. უზრუნველყოს თბოიზოლაცია იქნება ფარის ხუთი ფენა - თითოეული უფრო ცივი ვიდრე წინა.

ჯეიმს უები დასაყენებელი ფარი

რა სამეცნიერო ინსტრუმენტებია საჭირო მზისგან ასე საგულდაგულოდ დაცული? ოთხი მათგანია: NIRCam ახლო ინფრაწითელი კამერა, MIRI mid-IR ინსტრუმენტი, NIRSpec ახლო-IR სპექტროგრაფი და FGS/NIRISS სისტემა. ქვემოთ მოცემულ სურათზე ნათლად ხედავთ, თუ რა „სინათლით“ დაინახავენ ისინი სამყაროს:

სურათი აჩვენებს დიაპაზონს, რომელსაც ტელესკოპის ინსტრუმენტები დაიჭერენ.

სამეცნიერო ინსტრუმენტების დახმარებით მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ უპასუხებენ ბევრ ფუნდამენტურ კითხვას. უპირველეს ყოვლისა, ისინი ეხება ეგზოპლანეტებს.

მიუხედავად იმისა, რომ კეპლერმა დღემდე აღმოაჩინა 2500-ზე მეტი ეგზოპლანეტა, სიმკვრივის შეფასებები არსებობს მხოლოდ რამდენიმე ასეულზე. იმავდროულად, ეს შეფასებები საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ, თუ რა ტიპისაა პლანეტა. თუ მას აქვს დაბალი სიმკვრივე - ცხადია, ჩვენ წინ გვაქვს გაზის გიგანტი. თუ ციურ სხეულს აქვს მაღალი სიმკვრივე, მაშინ, სავარაუდოდ, ეს არის კლდოვანი პლანეტა, რომელიც ჰგავს დედამიწას ან მარსს. ასტრონომები იმედოვნებენ, რომ ჯეიმს უები ხელს შეუწყობს პლანეტების მასების და დიამეტრის შესახებ მეტი ინფორმაციის შეგროვებას, რაც ხელს შეუწყობს მათი სიმკვრივის გამოთვლას და მათი ტიპის დადგენას.

NASA/Goddard-ის კოსმოსური ფრენის ცენტრი და გაფართოებული ვიზუალიზაციის ლაბორატორია სუპერკომპიუტერის აპლიკაციების ეროვნულ ცენტრში

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კითხვა ეხება ეგზოპლანეტების ატმოსფეროს. ჰაბლმა და სპიცერმა შეაგროვეს მონაცემები ასამდე პლანეტის აირისებრი კონვერტების შესახებ. ჯეიმს უების ინსტრუმენტები შესაძლებელს გახდის ამ რიცხვის მინიმუმ სამჯერ გაზრდას. სამეცნიერო ინსტრუმენტებისა და დაკვირვების სხვადასხვა რეჟიმის წყალობით, ასტრონომები შეძლებენ დაადგინონ უზარმაზარი რაოდენობის ნივთიერებების არსებობა, მათ შორის წყალი, მეთანი და ნახშირორჟანგი - არა მხოლოდ დიდ პლანეტებზე, არამედ ხმელეთის პლანეტებზეც. ერთ-ერთი დაკვირვების სამიზნე იქნება ის ადგილი, სადაც დედამიწის მსგავსი შვიდი პლანეტა ერთდროულად მდებარეობს.

შედეგების უმეტესობა მოსალოდნელია ახალგაზრდა, ახლად წარმოქმნილი იუპიტერებისთვის, რომლებიც ჯერ კიდევ ასხივებენ ინფრაწითელში. კერძოდ, მზის სისტემაში გაზის გიგანტების მასის კლებასთან ერთად იზრდება ლითონების შემცველობა (წყალბადზე და ჰელიუმზე მძიმე ელემენტები). ჰაბლმა ერთხელ აჩვენა, რომ ყველა პლანეტარული სისტემა არ ემორჩილება ამ კანონს, მაგრამ ჯერ კიდევ არ არსებობს სტატისტიკურად სანდო ნიმუში - ჯეიმს უები მიიღებს მას. გარდა ამისა, ტელესკოპი ასევე შეისწავლის ქვენეპტუნებსა და სუპერდედამიწებს.

ტელესკოპის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი სამიზნე იქნება უძველესი გალაქტიკები. დღეს ჩვენ უკვე ბევრი რამ ვიცით მიმდებარე გალაქტიკების შესახებ, მაგრამ ჯერ კიდევ ძალიან ცოტა ვიცით მათ შესახებ, რომლებიც ძალიან ახალგაზრდა სამყაროში გამოჩნდნენ. ჰაბლს შეუძლია სამყაროს დანახვა, როგორც ეს იყო დიდი აფეთქებიდან 400 მილიონი წლის შემდეგ, ხოლო პლანკის ობსერვატორიამ დააკვირდა კოსმოსური მიკროტალღური გამოსხივება, რომელიც წარმოიშვა დიდი აფეთქებიდან 400 000 წლის შემდეგ. ჯეიმს უებს მოუწევს შეავსოს მათ შორის არსებული უფსკრული და გაარკვიოს, როგორ გამოიყურებოდა გალაქტიკები კოსმოსური ისტორიის პირველ 3 პროცენტში.

ახლა ასტრონომები აკვირდებიან პირდაპირ კავშირს გალაქტიკის ზომასა და მის ასაკს შორის - რაც უფრო ძველია სამყარო, მით მეტია მასში პატარა გალაქტიკა. თუმცა, ეს ტენდენცია ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გაგრძელდეს და მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ განსაზღვრონ რაიმე სახის "გარდამტეხი წერტილი", იპოვონ გალაქტიკების ზომის ქვედა ზღვარი. ამრიგად, ასტრონომებს სურთ უპასუხონ კითხვას, როდის გაჩნდა პირველი გალაქტიკები.

ცალკე პუნქტია მოლეკულური ღრუბლებისა და პროტოპლანეტარული დისკების შესწავლა. წარსულში სპიცერს შეეძლო მხოლოდ მზის სისტემის უშუალო სიახლოვეს ეყურებინა. Webb ბევრად უფრო მგრძნობიარეა და რეალურად შეძლებს დაინახოს ირმის ნახტომის მეორე კიდე, ისევე როგორც მისი ცენტრი.

ასევე, „ჯეიმს უები“ დაეძებს III პოპულაციის ჰიპოთეტურ ვარსკვლავებს - ეს არის ძალიან მძიმე ობიექტები, რომლებშიც თითქმის არ არის ჰელიუმზე, წყალბადსა და ლითიუმზე მძიმე ელემენტები. ვარაუდობენ, რომ ამ ტიპის ვარსკვლავები დიდი აფეთქების შემდეგ უნდა ჩამოყალიბდნენ.

ურთიერთდაკავშირებული გალაქტიკების წყვილი სახელწოდებით "ანტენები"

დღეს „ჯეიმს უების“ გაშვება 2019 წლის ივნისშია დაგეგმილი. ტელესკოპი თავდაპირველად კოსმოსში გაშვებული იყო ადრე გაზაფხულზე, მაგრამ ტექნიკური პრობლემების გამო მისია რამდენიმე თვით გადაიდო. კითხვებს უპასუხა პროექტის ხელმძღვანელის მოადგილემ ქრისტინ პულიმმა N+1თავად ტელესკოპისა და მისი აგების სირთულეების შესახებ.

ვფიქრობ, აშკარა კითხვას ვსვამ, მაგრამ რა ხდის "ჯეიმს უებს" უნიკალურს?

უები საშუალებას მოგვცემს დავინახოთ სამყარო ისეთი, როგორიც აქამდე არასდროს გვინახავს. ის განახორციელებს დაკვირვებას ინფრაწითელში, ანუ ჰაბლის გარდა სხვა ტალღის სიგრძეზე, შეძლებს გამოიყურებოდეს უფრო შორს ვიდრე სპიცერი და ჰერშელის გარდა სხვა ადგილებში. ის შეავსებს ხარვეზებს და ხელს შეუწყობს სამყაროს თანმიმდევრული სურათის შექმნას. ვრცელი ინფრაწითელი დაკვირვებები დაგვეხმარება ამომავალი ვარსკვლავებისა და პლანეტების დანახვაში. ჩვენ საბოლოოდ აღმოვაჩენთ პირველ გალაქტიკებს და ეს ხელს შეუწყობს მთელი კოსმოლოგიური ისტორიის გაერთიანებას. ზოგს უყვარს იმის თქმა, რომ ტელესკოპები დროის მანქანებია, რაც ძალიან კარგი გამოხატულებაა. როდესაც კოსმოსს ვუყურებთ, ჩვენ ვხედავთ წარსულს, რადგან სინათლეს დედამიწამდე დრო სჭირდება. ჩვენ დავინახავთ სამყაროს, როდესაც ის ძალიან ახალგაზრდა იყო - და ეს დაგვეხმარება იმის გაგებაში, თუ როგორ გამოვჩნდით და როგორ მუშაობს სამყარო. თუ კაცობრიობასთან უფრო ახლოს მყოფ რამეზე ვისაუბრებთ, მაშინ დავინახავთ, როგორ წარმოიქმნა ვარსკვლავები, როგორ წარმოიქმნა ეგზოპლანეტები და შეგვიძლია დავახასიათოთ კიდეც მათი ატმოსფერო.

დიახ, შორეული პლანეტების ატმოსფეროს საკითხი ბევრ ადამიანს აწუხებს. რა შედეგების მიღებას ელით?

ჩვენ გვქონდა მისიები, როგორიცაა კეპლერი, ეძებდა კანდიდატებს. მათი წყალობით დღეს ჩვენთვის ცნობილია ათასობით ეგზოპლანეტა. ახლა "ჯეიმს უები" გადახედავს უკვე ცნობილ ობიექტებს და შეისწავლის მათ ატმოსფეროს. კერძოდ, ეს ეხება გიგანტურ პლანეტებს - ზომით ციურ სხეულებს, რომლებიც მდებარეობს ნეპტუნებსა და სუპერიუპიტერებს შორის. ჩვენთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია იმის გაგება, თუ როგორ იქმნება ასეთი ობიექტები, როგორ ვითარდებიან ისინი და როგორია ის სისტემები, რომლებშიც ისინი შედიან. მაგალითად, თუ ჩვენ ვხედავთ რამდენიმე პლანეტის სისტემას, ჩვენთვის მნიშვნელოვანია განვსაზღვროთ, შეიძლება თუ არა იქ წყალი და სად უნდა ვეძებოთ იგი.

რეალურად განსაზღვრავენ საცხოვრებელ ზონას?

ზუსტად. განსხვავებული იქნება სხვადასხვა ვარსკვლავისთვის. ჯეიმს უები დაგვეხმარება შორეული პლანეტების დახასიათებაში და იმის გაგებაში, თუ რამდენად უნიკალურია ჩვენი სახლი.

სავარაუდოდ, ტელესკოპის მისია დაახლოებით ათი წელი გაგრძელდება. თუმცა, რა არის რეალური პროგნოზები? ყველას გვახსოვს ვოიაჯერები, რომლებიც ჯერ კიდევ მოქმედებენ და მონაცემებს აგზავნიან დედამიწაზე, თუმცა ამას არავინ გეგმავდა.

ხელსაწყოს ნომინალური ვადა ხუთი წელია და ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ ის შეძლებს ამდენ ხანს მუშაობას. თუ უფრო თამამად შეაფასებთ, ეს ათი წელია. ჩვენ შეზღუდული ვართ გამაგრილებლის რაოდენობით, რომელიც საჭიროა ტელესკოპის სისტემების მუშაობისთვის. მე არ ვფიქრობ, რომ ჯეიმს უებს შეუძლია, ჰაბლის მსგავსად, 29 წელი გაძლოს.

დიახ, „ჯეიმს უები“ დედამიწიდან ძალიან შორს იქნება, ლაგრანგის მეორე წერტილში. როგორ ფიქრობთ, ტექნოლოგია მომავალში მოგვცემს საშუალებას მივფრინოთ ტელესკოპზე და გავასწოროთ თუ ის გაფუჭდება?

ასეთი შესაძლებლობა არ არის გამორიცხული. ამ შემთხვევაში, ტელესკოპს აქვს დასამაგრებელი რობოტი მკლავისთვის, რომელიც შეიძლება დამონტაჟდეს Webb-ზე. თუმცა, თავიდანვე ტელესკოპის მოვლა არ იყო გათვალისწინებული, ამიტომ ამაზე დიდი იმედი არ უნდა დადოთ. იმის გათვალისწინებით, რომ ინსტრუმენტი იმუშავებს მხოლოდ 5-10 წლის განმავლობაში, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ჩვენ გვექნება დრო, რომ ასე წინ გადავდგათ, რათა მას კოსმოსური ხომალდი გავუგზავნოთ.

შეძლებს თუ არა ჯეიმს უები სხვა კოსმოსურ ხომალდებთან ერთად მუშაობას? მაგალითად, კოლორადოს უნივერსიტეტის კოსმოსური და ასტრონომიული ცენტრი გვთავაზობს მისთვის გარე კორონოგრაფის აშენებას. 2013 წელს ისაუბრეს ტელესკოპთან შესაძლო თანამშრომლობაზე - არის თუ არა ასეთი გეგმები რეალურად?

მე არ ვიტყოდი, რომ ამჟამად განვიხილავთ ასეთ შესაძლებლობას. თუ არ ვცდები, ამ პროექტზე პასუხისმგებელია Webb Cash, მაგრამ არის კიდევ ერთი starshield პროექტი, ასევე რამდენიმე სხვა ჯგუფი, რომლებიც აშენებენ მსგავს ინსტრუმენტებს. ამჟამად არ არსებობს კონკრეტული გეგმები ჯეიმს უების სხვა ინსტრუმენტთან დაკავშირების შესახებ, თუმცა ჰიპოთეტურად მას შეუძლია იმუშაოს ნებისმიერ კოსმოსურ ობსერვატორიასთან ერთად.

როგორ გეგმავთ თქვენი დაკვირვების დროის განაწილებას?

ახლა ასტრონომები მთელი მსოფლიოდან გვიგზავნიან თავიანთ აპლიკაციებს და მას შემდეგ რაც გაივლიან განხილვას, ჩვენ მივიღებთ უხეშ გეგმას. არსებობს "გარანტირებული დაკვირვების დრო" დაცული მეცნიერებისთვის, რომლებიც დღეს ჯეიმს უების დიზაინსა და აშენებაში ეხმარებიან, ერთგვარი მადლობა მათი მუშაობისთვის. ეს მკვლევარები შეისწავლიან გალაქტიკებს, ეგზოპლანეტებს, როგორიცაა TRAPPIST სისტემის პლანეტები. ნაწილობრივ, ჩვენ თვითონ ვირჩევთ სამიზნეებს ჯეიმს ვებ-ის შესაძლებლობების შესამოწმებლად. ჩვენ ახლახან ვიწყებდით ეგზოპლანეტებზე ფიქრს ტელესკოპის აგებისას, მაგრამ ახლა ეს ძალიან პერსპექტიული სფეროა ასტრონომიაში და ჩვენ უნდა გაერკვნენ, თუ როგორ გამოვიყენოთ ჯეიმს უები მზის სისტემის გარეთ პლანეტების შესასწავლად. ზუსტად ამას გააკეთებენ გუნდები, რომლებიც პირველ წელს დაკვირვებას გააკეთებენ. შემოდგომაზე ცნობილი გახდება, რას „ვნახავთ“ პირველ წელს.

ჰაბლის ულტრა ღრმა ველი

რატომ გადაიდება გაშვების თარიღი? დადის ჭორები ფინანსური პრობლემებისა და სარკის სისტემასთან დაკავშირებული პრობლემების შესახებ.

ფაქტია, რომ Webb არის ძალიან რთული ტელესკოპი და ჩვენ პირველად ვხსნით ასეთ რთულ პრობლემას. აპარატს აქვს რამდენიმე ძირითადი კომპონენტი: სარკეები, ხელსაწყოები, უზარმაზარი ფარი და გაგრილების მექანიზმები. ყველა ეს ელემენტი უნდა აშენდეს და შემოწმდეს, გაერთიანდეს, კვლავ შემოწმდეს - რა თქმა უნდა, ამას დრო სჭირდება. ჩვენ ასევე უნდა დავრწმუნდეთ, რომ ყველაფერი სწორად გავაკეთეთ, რომ ყველა ნაწილი ჯდება ერთმანეთში, რომ გაშვება წარმატებული იქნება და ყველა ელემენტი სწორად განლაგდება. შეფერხებები ხდება ეტაპების დიდი რაოდენობისა და საფუძვლიანი შემოწმების საჭიროების გამო.

ანუ ახლა თქვენ ატარებდით ტესტებს და მიხვდით, რომ თავდაპირველ განრიგში არ ჯდებოდა?

დიახ. ფაქტობრივად, ჯერ კიდევ ბევრი თავისუფალი დრო გვაქვს. თავიდან ვიცოდით, რომ ყველაფერი რიგზე იქნებოდა, მაგრამ ვივარაუდეთ, რომ მზადება რატომღაც შეიძლება დაგვიანებულიყო. გარდა ამისა, როდესაც ჩვენ მზად ვიქნებით სატრანსპორტო საშუალების გასაშვებად, ასევე დაგვჭირდება შეთანხმება კონკრეტულ თარიღზე ESA-სთან, რომელიც ფლობს Ariane რაკეტას. ამიტომ ვიფიქრეთ - სად ვიჩქაროთ?

გვითხარით, რა ტესტები უნდა გაიაროს და გაიაროს ტელესკოპმა?

სულ ახლახან დასრულდა OTISS (ოპტიკური ტელესკოპისა და ხელსაწყოების ასამბლეის) სისტემის ტესტირება ლინდონ ჯონსონის კოსმოსურ ცენტრში. იგი გაცივდა უკიდურესად დაბალ სამუშაო ტემპერატურამდე, შემოწმდა მთელი ოპტიკა და თავად ტელესკოპი. მეცნიერებმა ახლახან ამოიღეს სისტემა გაგრილების კამერიდან, კვლავ გაათბეს და ახლა OTISS გაემგზავრება კალიფორნიაში, კოსმოსურ პარკში რედანდოს სანაპიროზე, სადაც ის მზის ფარს დაუკავშირდება. გარდა ამისა, ახლა მიმდინარეობს მუშაობა თავად ფარზე, ექსპერტები ატარებენ მრავალრიცხოვან შემოწმებას. როდესაც ყველა ელემენტი მიმაგრდება ფარზე, ის დაიკეცება და იხსნება, რათა დარწმუნდეს, რომ ის მუშაობს უნაკლოდ, შემდეგ კი სხვა ტესტები ჩატარდება, მათ შორის ვიბრაციის ტესტირება, რომელსაც ტელესკოპი შეხვდება რაკეტის ფრენისას. კოსმოსში გაშვება მანქანისთვის სერიოზული გამოცდაა, ამიტომ ინჟინრებს სურთ დარწმუნდნენ, რომ მისი ყველა კომპონენტი გადარჩება ფრენას. შემდეგ მკვლევარები მოამზადებენ ჯეიმს უებს გაშვებისთვის, ჩატვირთავენ მას ბარჟაზე და გაგზავნიან კოსმოსურ პორტში საფრანგეთის გვიანაში 2019 წლის დასაწყისში.

რაც შეეხება დანარჩენ ინსტრუმენტებს? როგორც ვიცი, ყველაფერი არ გიხსენებია. უკვე ჩაუტარდათ წინასწარი სკრინინგი?

დიახ, მათ უკვე გაიარეს ყველა ტესტი და ახლა ტელესკოპზე არიან დაყენებული. ეს არის ცალკეული მოწყობილობები, რომლებიც ჩაატარებენ უამრავ სამეცნიერო კვლევას - სპექტროგრაფი, რომელიც სწავლობს ცას შუა IR დიაპაზონში, კამერა. გარდა ამისა, ყველა ხელსაწყოს აქვს სხვადასხვა რეჟიმი, ამიტომ ჩვენ უნდა შევამოწმოთ ისინი ნამდვილად მუშაობენ ისე, როგორც ჩვენ გვინდოდა. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია – თქვენ უნდა „შეანჯღრიოთ“ მოწყობილობა და დარწმუნდეთ, რომ ხედვის კუთხე იგივე რჩება.

როდის უნდა ველოდოთ პირველ შედეგებს?

სავარაუდოდ, პირველი მონაცემები იქნება მხოლოდ მომავალი წლის ბოლოს ან 2020 წლის დასაწყისში. გაშვებასა და პირველი ინფორმაციის მიღებას შორის, დაახლოებით ექვსი თვე გაივლის. ამ დროის განმავლობაში ტელესკოპი შემობრუნდება და ჩვენ დავრწმუნდებით, რომ ის გაიხსნა და გამართულად მუშაობს. შემდეგ მოწყობილობებს დასჭირდება გაგრილება, რასაც დიდი დრო დასჭირდება. დედამიწაზე ჯეიმს უები ოთახის ტემპერატურაზეა, მაგრამ როცა მას კოსმოსში გავუშვით, საჭირო იქნება მისი ინსტრუმენტების მუშაობის ტემპერატურის მიღწევამდე ლოდინი. შემდეგ მათ ექსპლუატაციაში შევასრულებთ: უკვე დაგეგმილია არაერთი „სავარჯიშო სწავლება“ – რამდენიმე დაგეგმილი დაკვირვება და მუშაობის სხვადასხვა რეჟიმის შემოწმება, რაც დარწმუნდება, რომ ყველაფერი ისე ფუნქციონირებს, როგორც უნდა. ვინაიდან ჩვენ არ გვაქვს გაშვების თარიღი და, შედეგად, არ ვიცით რა მოხვდება ტელესკოპის ხედვის ველში, დაკვირვებისთვის კონკრეტული ობიექტი არ არის შერჩეული. დიდი ალბათობით, ტელესკოპის ინსტრუმენტებს რომელიმე შორეულ ვარსკვლავზე დავაკალიბრებთ. ეს ყველაფერი შინაგანი პროცესებია - ჯერ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ საერთოდ რაიმეს დანახვა შეგვიძლია.

თუმცა, მას შემდეგ რაც დავრწმუნდებით, რომ ყველა ხელსაწყო მუშაობს, პირდაპირ გადავალთ სამეცნიერო ექსპერიმენტებზე. მეცნიერთა გუნდი, რომელიც სპეციალიზირებულია გამოსახულებებში, განსაზღვრავს, რომელი სამიზნეები გამოიყურებიან მართლაც მომხიბვლელად და მოხიბლავს აუდიტორიას. სამუშაოს შეასრულებენ იგივე მხატვრები, რომლებიც მუშაობდნენ ჰაბლის სურათებთან - ესენი არიან ადამიანები, რომლებსაც აქვთ მრავალწლიანი გამოცდილება ასტრონომიული სურათების დამუშავებაში. გარდა ამისა, ჩატარდება აღჭურვილობის დამატებითი ტესტები.

მას შემდეგ რაც პირველი სურათები გამოვა, მეცნიერული დაკვირვებისთვის წელიწადზე ცოტა მეტი გვექნება. ეს მოიცავს უკვე ცნობილ პროგრამებს ძალიან შორეული გალაქტიკების, კვაზარების, ეგზოპლანეტების და იუპიტერის შესასწავლად. ზოგადად, ასტრონომები დააკვირდებიან ყველაფერს, რაც შესაძლებელია - აქტიური ვარსკვლავის წარმოქმნის უბნებიდან დაწყებული ყინულით პროტოპლანეტურ დისკებზე. ეს კვლევები ყველა ჩვენგანისთვის მნიშვნელოვანია: დანარჩენ სამეცნიერო საზოგადოებას შეეძლება ნახოს სხვა გუნდების შედეგები და გაიგოს, სად უნდა წავიდნენ ისინი შემდეგ.

კრისტინა ულასოვიჩი

ნასამ დღეს დაადასტურა ჯეიმს უების ტელესკოპის პროექტის გეგმები. ხელმძღვანელობამ განაცხადა, რომ როგორც მიმდინარე ბიუჯეტი, ასევე 2018 წლის კოსმოსური ტელესკოპის გაშვების გეგმები განახლებულია. აღსანიშნავია, რომ თავად სააგენტო ამ ტელესკოპს უფრო ჰაბლის მომავალ მოდელს ჰგავს, ვიდრე მის შემცვლელს.

ტელესკოპის შესაძლებლობები ბევრად აღემატება ჰაბლის შესაძლებლობებს. ჯეიმს ვებს ექნება 6,5 მეტრი დიამეტრის რთული სარკე (ჰაბლის სარკე დიამეტრის 2,4 მეტრია) შეგროვების ზედაპირის ფართობი 25 მ² და მზის ფარი ჩოგბურთის კორტის ზომის. ტელესკოპი განთავსდება მზე-დედამიწის სისტემის ლაგრანგის წერტილში L2.

ჯეიმს ვებს შეეძლება იმოგზაუროს სამყაროს შორეულ წარსულში - დიდი აფეთქებიდან 100-დან 250 მილიონ წლამდე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ახალ ტელესკოპს შეეძლება კოსმოსის სიღრმეში ბევრად უფრო შორს ხედვა, ვიდრე ჰაბლი, რომელსაც შეუძლია „იმოგზაუროს“ დიდი აფეთქებიდან არაუმეტეს 800 მილიონიდან 1 მილიარდ წელიწადში. გარდა ამისა, Webb არ არის "გამკვეთრი" ხილული სინათლისთვის, მისი სპეციალობა არის ინფრაწითელი სპექტრი. თუმცა, ჯეიმს უებს ასევე შეუძლია აღმოაჩინოს ადამიანის თვალით ხილული რადიაცია.

სიმულაცია იმისა, თუ რას "ხედავს" ჯეიმს უების ტელესკოპი და რას ხედავს ჰაბლი კოსმოსის იმავე წერტილში

სირთულეები პროექტის განხორციელებაში

ისეთი მსხვილი პროექტების მთავარი პრობლემა, როგორიცაა ჯეიმს უები და ჰაბლი, არის ბიუჯეტი. რომ პირველი, რომ მეორე პროექტი ბიუჯეტს გასცდა. მაგრამ, ვინაიდან ბიუჯეტის მნიშვნელოვანი ნაწილი უკვე დახარჯულია, გეგმების განხორციელების გაგრძელების მეტი არაფერი რჩება.

ჰაბლის შემთხვევაში სიტუაცია კიდევ უფრო გართულდა იმით, რომ სარკე თავდაპირველად არასწორად იყო დაყენებული. ამან იმოქმედა ტელესკოპის შესაძლებლობებზე და დიდი დრო დასჭირდა, სანამ შეცდომა გარე ექსპედიციას გამოასწორებდა, რომლის დროსაც მაკორექტირებელი ლინზები დამონტაჟდა.

რაც შეეხება ჯეიმს უებს, შეცდომა აქ უპატიებელია. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ახალი ტელესკოპის დაყენება ლაგრანგის წერტილ L2-ზე იგეგმება. თუ რამე არასწორედ წარიმართება, პროექტი უნდა დაივიწყოს. თუმცა, პროექტის წარმატებით განხორციელების შანსები საკმაოდ მნიშვნელოვანია.