Космический телескоп имени Джеймса Вебба

JWST- James Webb Space Telescope (HST-II); http://www.jwst.nasa.gov/

В настоящее время наиболее амбициозным проектом в космическом телескопостроении является Космический Телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST), который предполагается запустить в 2014 г. Это будет самая большая инфракрасная обсерватория из когда-либо посланных на орбиту. У телескопа JWST будет сегментированное из бериллиевых пластин зеркало (диаметр 6.5м., фокусное расстяние 131.4 м) и солнечный щит размером 45м. Количество света, собираемого первичным зеркалом видимом и инфракрасном диапазоне, в шесть раз больше, чем у знаменитого телескопа Хаббла (диаметр зеркала Хаббла — 2,4 метра). Первичное зеркало и солнечный щит устанавливается после запуска и вывода телескопа в космическое пространство (точка Лагранжа 2).

Телескоп JWST - большая 6-тонная, 6.5-метровая космическая обсерватория, оптимизированная под инфракрасный диапазон ( от 0.6 to 27мкм). Расположение телескопа выбрано таким образом, что температура его рабочих инструментов будет ниже 50K (-223 °С).

Several innovative technologies have been developed for JWST. These include a folding, segmented primary mirror, adjusted to shape after launch; ultra-lightweight beryllium optics; detectors able to record extremely weak signals, microshutters that enable programmable object selection for the spectrograph; and a cryocooler for cooling the mid-IR detectors to 7K. The long-lead items, such as the beryllium mirror segments and science instruments, are under construction.

Научное оборудование JWST :

- прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (Mid-Infrared Instrument, или MIRI);

- камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera, или NIRCam);

- спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Spectrograph, или NIRSpec);

- датчик точного наведения (на объект наблюдения) с настраиваемыми фильтрами (Fine Guidance Sensor/Tuneable Filter Imager, или FGS/TFI).

Рис.5.6 Общий вид телескопа JWST

В комплект с телескопом JWST входит «звездный зонтик» - его щит, предназначенный для защиты от излучения центральных звезд планетных систем, на которые наводится телескоп. Таким способом намерены регистрировать изучаемые планеты земного типа в деталях. Пластиковая пластина в форме цветка (маргаритки) размером по диаметру 45м должна затмевать свет звезд, у которых возможно наличие планеты. Таким способом устраняется засветка от главного светила, и становится доступным изучение непосредственно планеты. Расположенные приблизительно в 25 тыс. км от телескопа JWST лепестки «маргаритки» позволят рассмотреть на планетах земного типа детали поверхности – океаны, материки, полярные шапки и облака – и даже определить наличие молекул-биомаркеров: метана, кислорода и воды, если они наличествуют в атмосфере таких планет.

Телескоп JWST будет размещён во второй точке Лагранжа L2 системы Солнце - Земля на расстоянии 1,5 млн. км. от нашей планеты, в постоянной тени Земли, таким образом, что температура его рабочих инструментов будет ниже 50K (-223 °С), (Рис. 5.7). Точки Лагранжа (точки либрации (от лат. libratio - качание, колебание) или L-точки - это такие точки в системе из двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой массой, на которое не действуют никакие другие силы, кроме гравитационных сил со стороны этих двух массивных тел, может оставаться неподвижным относительно этих тел.

Рис. 5.7 Расположение точек Лагранжа

Основными задачами JWST являются: обнаружение света первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва, изучение формирования и развития галактик, звёзд, планетных систем и происхождения жизни, рассмотрение Вселенной в инфракрасной области спектра свете. На этой длине волны, можно через пыль и газовые облака с наиболее высоким разрешением наблюдать процессы зарождения звезд и галактик. Это даст возможность видеть Вселенную еще дальше, углубляясь в пространство и время.