Телескоп «Джеймс Уэбб» – самый мощный телескоп в мире

Телескоп «Джеймс Уэбб»

Космические телескопы всегда будут на острие познания космоса — им не мешает ни атмосфера Земли с ее искажениями и облачностью, ни вибрации и шумы на поверхности планеты. Именно внеземные устройства позволили получить детальные и красивые фотографии отдаленных туманностей и галактик, которые даже не видны человеческому глазу на ночном небе. Однако в 2020 году начнется новая эпоха в изучении космоса, которая отодвинет дальше видимые границы Вселенной — будет запущен космический телескоп «Джеймс Уэбб», рекордсмен индустрии. Причем рекорды от бьет не только по характеристикам: стоимость проекта на сегодняшний день достигает 8,8 миллиарда долларов.

Задачи «Джеймса Уэбба»

Прежде чем говорить об устройстве и функционале «Джеймса Уэбба», стоить разобраться, для чего он нужен. Казалось бы, изучению Вселенной мешает всего-то одна атмосфера Земли, и можно попросту доставить телескоп с прикрученной к нему камерой на орбиту и радоваться жизни. Но при этом «Джеймса Уэбба» разрабатывают уже больше десятка лет, а итоговый бюджет еще на стадии раннего проецирования превысил стоимость его предшественника, орбитального телескопа им. Эдвина Хаббла! Следовательно, орбитальный телескоп — это нечто более сложное, чем любительская подзорная труба на треноге, и его открытия будут в сотни раз ценнее. Но что такого особенного можно исследовать телескопом, тем более космическим?

Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп

Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп, который достроят до 2024 года, сможет повторить достижения Хаббла уже с Земли

Подняв голову к небу, каждый может увидеть звезды. Но изучение отдаленных на миллиарды километров объектов — достаточно сложная задача. Свет звезд и галактик, который движется миллионами, а то и миллиардами лет, претерпевает значительные изменения — а то и вовсе не доходит до нас. Так, пылевые облака, которые часто распространены в галактиках, способны полностью поглотить все видимое излучение звезды. Еще непрестанное расширение Вселенной приводит к красному смещению света — его волны стают длиннее, изменяя диапазон в сторону красного, или же невидимого инфракрасного. А сияние даже самых больших объектов, пролетев расстояние в миллиарды световых лет, становится подобно свету карманного фонарика среди сотен прожекторов — для обнаружения сверхотдаленных галактик требуются приборы невиданной чувствительности.

Объекты поменьше вроде экзопланет — планет, находящихся вне Солнечной системы — создают еще большие проблемы при обнаружении. Они не излучают свет сами, а лишь отражают лучи своих светил. В лучшем случае, если планета полностью состоит изо льда, она отражает до 60–70 процентов света. Однако лучи звезды ослабевают еще на подлете к планете, а на больших расстояниях и вовсе невидимы. Поэтому единственным пока надежным способом наблюдать экзопланеты является слежение за их собственным тепловым излучением — или же за тем, как они перекрывают звезды. И для этого опять нужна величайшая чувствительность приборов — средняя температура большинства планетных тел редко когда превышает 0° C, а часто и вовсе опускается далеко ниже –100°. Средняя температура Земли составляет около 8° С — поэтому множество относительно близких к нам планет, которые могут быть домом для жизни, до сих пор остаются невидимыми для астрономов.

Помимо открытия нового, изучение дальнего космоса — это самый легкий способ узнать историю прошлого Вселенной. И не просто узнать — увидеть собственными глазами. Звезды и планеты, находящиеся за десять световых лет от нас, мы видим именно такими, какими они были десять лет назад — за то время, пока их свет летит к Земле, они могут взорваться и исчезнуть. И чем дальше заглянуть, тем древнее времена можно увидеть — вплоть до первых годов после Большого взрыва, которые отдалены от нас нескольким больше чем на 13,81 миллиарда световых лет (больше — потому что Вселенная расширяется, и свету нужно преодолевать большие расстояния).

«Джеймс Уэбб», названный на честь второго в истории руководителя НАСА — того самого, что курировал первые полеты на Луну — позволит преодолеть все эти проблемы. Его приборы ориентированы на самый глубокий инфракрасный спектр света (и часть видимого), что позволит видеть ему не только сквозь облака пыли и препятствия, но замечать даже очень холодные объекты. В пределах Солнечной системы он сможет обнаружить тело с температурой около –170° С, а у звезд в радиусе 15 световых лет — планету с температурой Земли или Марса. Таким образом, «Джеймсу Уэббу» будут видны не только планеты, но и их потенциальные спутники. А разрешающая способность телескопа, увеличенная за счет новой технологии зеркала и точных приборов, позволяет заглянуть ему на дальше 800 миллионов лет существующего рекордсмена, орбитального телескопа «Хаббла». «Джеймс Уэбб» сможет увидеть Вселенную лишь в 100 миллионах лет после Большого взрыва.

Телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» и их зеркала

«Джеймс Уэбб» почти готов: НАСА предлагает ученым присылать предложения для работы с телескопом

Недавние проблемы и их решение

Сборка основных зеркал телескопа была завершена еще в феврале прошлого года. Тогда агентство НАСА заявило о успешной установке последнего фрагмента. Каждый из фрагментов шестиугольной формы с массой 40 кг имеет диаметр около 1,3 м. Из фрагментов и составлено основное зеркало диаметром в 6,5 метра. Создано оно из бериллия, который покрыли золотой пленкой.

Установка зеркал производилась не людьми, а роботом — для этой цели был разработан специализированный манипулятор. На зеркале, кроме самих зеркал, ученые установили сервоприводы и распорки, которые корректируют кривизну поверхности. По словам специалистов, для того, чтобы фокусировка была точной, крепеж не может смещаться более, чем на 38 нанометров.

В ноябре прошлого года ученые начали проводить проверку зеркал — это крайне важный этап, позволявший судить о работоспособности устройства. При проведении тестов специалисты симулировали внешние факторы, которые могли бы повредить конструкцию. В первую очередь, речь идет о звуке и вибрации, генерируемые при запуске корабля — эти факторы без должного к ним внимания вполне могут вывести телескоп из строя. Вообще говоря, отправка «Джеймса Уэбба» на орбиту — сложный этап, во время которого может случиться много неприятностей, если тщательно не контролировать все составляющие процесса отправки.

«Проверка покажет, появились ли какие-либо повреждения оптической системы после проведения теста», — заявил в свое время Ритва Кески-Куха (Ritva Keski-Kuha), глава испытаний телескопа в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (Goddard Space Flight Center, GSFC).

Для проверки был использован интерферометр, устройство, позволяющее определять характеристики зеркала телескопа с чрезвычайно высокой точностью. Проблема в том, что для проверки нельзя непосредственно контактировать с зеркалом, все тесты нужно выполнять удаленно. В противном случае на зеркале могут появиться микроцарапиины, что приведет к падению эффективности работы всей системы.

«Вот для чего мы проводим проверку — чтобы знать, как обстоят дела на самом деле, вместо того, чтобы предполагать», — заявил заместитель руководителя проекта Пол Гейтнер (Paul Geithner).

Интерферометр решает эту проблему. Он позволяет регистрировать мельчайшие изменения в расположении элементов сложного зеркала телескопа и характеристиках поверхности отдельных фрагментах. Интерферометр генерирует световые волны разной длины, характеристики которых после отражения зеркалом изучаются экспертами.

«Предыдущие четыре года можно назвать подготовкой к текущему тесту», — заявил в ноябре прошлого года Дэвид Чейни, главный специалист по метрологии зеркал в Центре космических полетов Годдарда. «Мы измеряем размер главного зеркала, радиус его кривизны, фоновый шум. Наш тест настолько чувствительный, что мы фиксируем изменения в характеристиках зеркала даже тогда, когда люди говорят в помещении».

В ноябре испытания прошли гладко, проблем не было выявлено. Но вот в начале декабря акселерометры, которые были подключены к телескопу, уловили некие аномалии во время прохождения устройством вибрационных тестов. Ученые провели низкоуровневые вибрационные тесты, сравнивая полученные данные с теми, что передавались датчиками до появления аномалии. После того, как была выявлена проблема, тест автоматически прекратился для защиты аппаратной части устройства. Ученые изучили в очередной раз изучили телескоп, но не нашли никаких отклонений.

В конце декабря представители НАСА заявили о том, что в приборах и прочих компонентах системы не найдено проблем. Выполнялся как визуальный осмотр, так и анализ снимков устройства в ультрафиолетовом излучении. Кроме того, было проведено два дополнительных вибрационных низкоуровневых тестов, которые также не выявили проблем с телескопом «Джеймс Уэбб». Подробнее о тестировании можно узнать из документа, подготовленного специалистами НАСА.

В декабре же Джон Мэтер сообщил о том, что участники проекта ожидают успешного прохождения телескопом всех необходимых тестов. При этом агентство планирует задействовать любые доступные методы предосторожности для того, чтобы обеспечить удачный вывод телескопа на орбиту. Пока что, к сожалению, не совсем понятно, что это были за аномалии и как они могут повлиять на систему во время отправки ее в космос. Окончательные выводы будут сформированы агентством в конце этого месяца.

В середине этого года «Джеймс Уэбб» будет отправлен в один из филиалов компании Нортроп-Грумман для финальной сборки и соединения с солнечным экраном, а также системой маневрирования на орбите. Перед этим оптическая система телескопа и научные инструменты будут тестироваться в термальной вакуумной камере Космического Центра Джонсона.

Пока что участники программы выказывают оптимизм. «Мы не думаем, что столкнемся с чем-то, что будет сложно исправить», — говорит Пол Герц.

Астрономы могут готовить свои предложения по работе с телескопом

На 229 встрече Американского астрономического сообщества представители проекта сообщили о том, что ученые могут начать подавать заявки относительно предлагаемых методов эксплуатации телескопа. Непосредственная работа телескопа начнется в апреле 2019 года, спустя полгода после запланированного запуска этой системы. В течение полугода будут выполняться различные тестовые процедуры и проверки, если все пройдет, как запланировано, то ученые смогут реализовать свои идеи.

«Меня это впечатляет», — говорит Эрик Смит, руководитель программы. Дело в том, что все прошедшие годы команда занималась исключительно технической стороной дела, а не наукой. А теперь можно переходить к финальному этапу и заниматься научной работой. «Этот год дает возможность научному сообществу вернуться к работе над программой».

На встрече, о которой шла речь выше, руководство программы заявило, что ученые, которые принимали участие в разработке инструментов, программного обеспечения или различных функций телескопа «Джеймс Уэбб», смогут получить гарантированное время работы с телескопом. Кроме того, ранний доступ к возможностям системы будет предоставлен тем ученым, которые подадут интересные заявки, обеспечивающие возможность демонстрации полной функциональности телескопа для научного сообщества. В результате другие ученые смогут понять, как лучше всего использовать функциональность «Джеймса Уэбба» для наблюдений за Вселенной, и отправят собственные предложения. Во всяком случае, такова задумка. «Обычные» предложения ученые смогут отправлять в конце 2017 года.

Сейчас же специалисты, которые принимают участие в разработке системы, продолжают проводить тестирование телескопа, включая оптическую часть и научные инструменты. Проверки производятся в Центре космических полетов имени Годдарда.

Компоненты телескопа и его возможности

«Джеймс Уэбб» очень сложная система, которая состоит из тысяч отдельных элементов. Они формируют зеркало телескопа и его научные инструменты. Что касается последних, то это такие устройства:

  • Камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera);
  • Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (Mid-Infrared Instrument);
  • Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Spectrograph);
  • Датчик точного наведения c устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевым спектрографом (Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph).

Эти инструменты будут выполнять такие научные задачи, как:

  • обнаружение света от самых ранних звёзд и галактик на стадии их формирования;
  • изучение звёздных населений в ближайших галактиках;
  • изучение молодых звёзд Млечного Пути и объектов пояса Койпера;
  • определение морфологии и цвета галактик при сильном красном смещении;
  • определение кривых блеска дальних сверхновых;
  • создание карты тёмной материи с помощью гравитационного линзирования;
  • обнаружение «первого света»;
  • обнаружение экзопланет;
  • получение их характеристик;
  • транзитная спектроскопия.

Что дальше?

По словам Эрика Смита, проект остается в рамках бюджета. Пока что все идет по плану и нет никаких препятствий, которые могли бы помешать запуску телескопа в октябре 2020 года. Единственная обнаруженная проблема — вибрационные аномалии — уже близка к разрешению, специалисты активно работают над тем, чтобы провести финальную локализацию проблемы и избавиться от нее. Но, конечно, сложности еще могут возникнуть. «Сейчас мы на той стадии программы, когда мы сталкиваемся с новыми вызовами, отличными от тех проблем, которые возникали до настоящего момента», — говорит Смит. Но, в тоже время, он уверен в силах команды: «Когда возникают проблемы, я уверен в том, что команда может решить их».

Параметры и устройство «Джеймса Уэбба»

Миссия космического телескопа непроста — но и берется за нее «Джеймс Уэбб» далеко не с голыми руками. Сложная защита, оборудование, маневровые двигатели, рассчитанные на ежегодные поправки курса — все это проектировалось годами разработчиками со всего мира, и не раз усовершенствовалось в процессе разработки. Оцените только некоторые цифры из параметров «Джеймса Уэбба»:

  • Вес аппарата при запуске: 6,5 тонны. Разумеется, часть веса занимает топливо — для корректировок орбиты «Джеймс Уэбб» возьмет с собой горючего на суммарный разгон в 150 м/с. Однако даже с ним вес телескопа сравнительно небольшой: его старший коллега «Хаббл» весит почти в два раза больше, 11 тонн.
  • Линейные измерения «Джемса Уэбба» впечатляют: в самом большом месте он имеет длину в 20 метров и ширину в 7 — прямо как поле для тенниса или мини-футбола. Но и рабочая часть не отстает. Центральный телескоп «Уэбба» достигает 6,5 м в диаметре, а общая площадь его зеркала в 25 м2 — пока что рекордная среди всех космических телескопов. Площадь зеркала «Хаббла» была около 4,5 м2, а размерами он был немногим больше автобуса «Икарус».
  • Расстояние от телескопа до Земли будет колебаться. В самой ближней точке «Уэбб» будет подлетать к Земле на 374 тысячи километров — на 10 тысяч километров ближе Луны. А в максимуме телескоп будет отдаляться на 1,5 миллиона километров!

Полноразмерная модель «Джеймса Уэбба»

  • Несмотря на громадное отдаление «Уэбба», связь с Землей будет высшего качества. Хотя канал для контроля и регулировки телескопа будет пропускать всего 16 Кбит/с с Земли и 40 Кбит/с на Землю, для научных данных была создана выделенная линия. По ней телескоп сможет передавать снимки со скоростью 28 Мбит/с. К примеру, полуторачасовой фильм в высоком качестве можно будет получить меньше чем за 10 минут — а единичные снимки будут загружаться за считанные минуты.

Интересный факт — низкая скорость передачи данных никогда не останавливала исследователей космоса. Показательна история зонда «Галилео», который первым доставил высококачественные снимки Юпитера и его спутников общим весом на 30 гигабайт. Однако его высокоскоростная антенна сломалась еще во время полета — и передавать данные пришлось со скоростью всего 160 бит/с.

Основные элементы телескопа

Однако цифры не являются единственным мерилом сил телескопа. Главное — это конкретные устройства, благодаря которым «Джеймс Уэбб» получает свои невиданные способности. Давайте вкратце рассмотрим их и разберемся, для чего они нужны.

Тепловой щит

Самая большая часть телескопа — это 20×7 метровый противосолнечный щит, напоминающий кораблик из нескольких согнутых листов бумаги. Но на самом деле он сделан из специальной полимерной пленки, покрытой тонким слоем алюминия на одной стороне, и металлическим кремнием на другой. Композитный материал щита «Уэбба» отличается поразительной теплоизоляцией: когда на одной стороне покрытия можно жарить блины, на другой моментально будет замерзать вода. Как вы уже могли заметить, щит телескопа многослойный — а пустоты между его слоями заполнены вакуумом специально для усложнения передачи тепла вглубь, к сердцу телескопа.

Солнечный щит «Джеймса Уэбба» в процессе разработки

Зачем телескопу такая серьезная защита от солнечных лучей? Все дело в инструментах «Джемса Уэбба», ориентированных на инфракрасное излучение. Да, они могут «увидеть» объект температурой ниже –100° C — но для этого сверхчувствительным матрицам телескопа требуется быть самим охлажденными до –220° C. В противном случае инфракрасное свечение собственных деталей ослепит телескоп.

Зеркало

Больше всего внимания привлекает отражатель телескопа — зеркальный круг из 18 шестиугольных фрагментов, которые из-за своего насыщенно-желтого цвета напоминают пчелиные соты. Сами зеркала изготовлены из бериллия, известного своей стойкостью к сверхнизким температурам, а яркий цвет обеспечивает позолота — золото лучше отражает свет в инфракрасном диапазоне, служа тем самым цветовым фильтром для «Джеймса Уэбба».

Зеркало «Джеймса Уэбба» до нанесения позолоты

Для чего вообще телескопу нужно зеркало? Прежде всего, оно служит для фокусировки пучков света — зеркало выпрямляет их, создавая четкую картину и убирая цветовые искажения. Кроме того, зеркало может захватить много деталей за счет неограниченности своего размера. Изготовление линзы площадью 25 м2, эквивалентной зеркалу «Уэбба» — это невероятно сложный и дорогой процесс. Да и предмет таких размеров и массы невозможно вывести на орбиту, не повредив его.

К слову, именно необходимость втиснуться в узкий грузовой отсек ракеты стала причиной ячеистого вида зеркала «Джеймса Уэбба». Шестиугольная форма является наиболее оптимальной для сборного зеркала: так наиболее эффективно используется пространство, да и свет распределяется по поверхности зеркала равномерно и без неустранимых искажений. Каждая из 18 ячеек «Уэбба» сохранит подвижность даже после выведения на орбиту — они будут поворачиваться в сторону объектов-целей, составляя каждый раз единую поверхность.

Зеркало телескопа в сложенном состоянии

Главное зеркало не является единственным на телескопе — еще два изогнутых зеркала «собирают» изображение с поверхности главного с целью повышения его качества. Одно из них служит «рулевым», поворачиваясь десятки раз в секунду с целью стабилизации итогового снимка. Эта уловка, вместе с чувствительностью камер, позволит «Уэббу» сделать за минуты тот снимок, для которого телескопам-предшественникам понадобились бы часы.

Научные приборы телескопа

Мы уже знаем, что миссия Джеймса Уэбба в первую очередь ориентирована на изучение Вселенной в инфракрасном спектре. Однако даже один световой диапазон может содержать различную информацию — от местоположения наблюдаемого объекта, до его массы и даже точного состава! А еще телескопу нужно как-то ориентироваться в пространстве — «Джеймс Уэбб» будет далеко от Земли, даже не на орбите. Соответственно, для правильной навигации потребуются быстрые и качественные снимки звезд. Отдаленные светила будут неподвижны относительно телескопа, как бы он не перемещался, а, значит, послужат ему для собственной стабилизации.

Туманность Киля в видимом спектре света (сверху) и инфракрасном (снизу)

Тем не менее для всего этого «Джемсу Уэббу» потребуются специальные приспособления. Рассмотрим основные модули телескопа:

  • Камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera) является первыми и главными глазами телескопа. Хотя NIRCam видит понемногу обычного и инфракрасного света, она создает первичные снимки удаленных объектов, которые затем исследуются другими инструментами. Именно этот прибор первым увидит старейшие звезды во Вселенной. Также камера оснащена коронографом — он подавит свет далеких светил, дабы попытаться увидеть планеты вокруг них.
  • Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Spectrograph) будет изучать детальнее обнаруженные NIRCam объекты. Спектрография позволяет выяснить намного больше свойств объекта — массу, температуру и состав — но для нее требуется очень много времени. Для получения данных о сверхдалеких звездах, которые едва видно даже самому «Джеймсу Уэббу», нужна выдержка в пару сотен часов. Поэтому для NIRSpec был разработан специальный затвор, состоящий из ста мини-затворов размером 100×200 микрометров. Этот хитрый механизм позволит не только фильтровать свет, но и изучать десятки объектов одновременно, экономя драгоценное время.

NIRSpec (модель)

  • Устройство среднего инфракрасного диапазона (Mid-Infrared Instrument) является наиболее чувствительным прибором из всего арсенала «Джеймса Уэбба» — он способен детектировать волны света инфракрасного спектра длиной до 28 микрометров. Сочетая в себе камеру и спектрометр, MIRI способен увидеть самые незаметные из объектов: далекие галактики, рождающиеся звезды, кометы и астероиды пояса Койпера в Солнечной системе. Некоторые астрономы ожидают, что этот инструмент сыграет большую роль в поисках Планеты X. Еще MIRI является наиболее чувствительным к температуре элементом — для корректной работы он искусственно охлаждается до –266° C, что немногим больше абсолютного нуля температуры.
  • Фотоаппарат ближнего инфракрасного диапазона и бесщелевой спектрограф (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph) в некотором смысле дублирует функции NIRCam и NIRSpec. Он будет совершать первичную наводку на объекты изучения, а также подробно изучать планеты отдаленных звездных систем.

MIRI (модель)

  • Датчик точного наведения (Fine Guidance Sensor) является служебным прибором, назначение которого — навигация самого телескопа. С помощью FGR телескоп сможет 16 раз в секунду обновлять свое местоположение в пространстве, а также контролировать наводку «рулевого» зеркала. Также при выходе на заданную орбиту этот инструмент отследит корректность развертывания основного зеркала «Джеймса Уэбба».

Также телескоп будет оснащен центральным компьютером, который будет координировать работу научных модулей, обрабатывать полученные данные и отправлять их на Землю, производя одновременно рутинные технические операции.

Испытания будущего телескопа «Джеймс Уэбб»: решающий этап

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption С октября прошлого года научные приборы телескопа проходят испытания в вакуумной камере Центра Годдарда Работа по подготовке к запуску преемника орбитального телескопа «Хаббл» — космической обсерватории «Джеймс Уэбб» — вступила в решающий этап.

Инженеры НАСА заканчивают сборку основного зеркала нового телескопа. Запуск нового телескопа планируется теперь на октябрь 2018 года.

Завершаются также криогенные испытания и калибровка четырех основных блоков научной аппаратуры телескопа.

Проект НАСА по запуску новой орбитальной обсерватории вступил таким образом в финальную стадию, и в ближайшие месяцы можно ожидать быстрого завершения остающихся этапов подготовки к старту.

Телескоп планируется запустить с помощью европейской ракеты-носителя «Ариан-5», что определило многие особенности конструкции телескопа, в частности, тот факт, что главное его зеркало состоит из сегментов.

Орбитальный телескоп «Джеймс Уэбб», названный так по имени второго руководителя NASA, финансируется американским аэрокосмическим агентством, Европейским космическим агентством и Канадским космическим агентством.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Каждый изготовленный из бериллия сегмент зеркала приклеивается на место

Первичными задачами нового телескопа являются обнаружение света первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва, изучение формирования и развития галактик, звёзд, планетных систем и происхождения жизни. Также «Уэбб» сможет рассказать о том, когда и где началась реионизация Вселенной и что её вызвало.

Телескоп позволит обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 астрономических единиц (а. е.) от своих звёзд и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет.

В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звезд. Благодаря новому телескопу ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии — возможностей телескопа будет достаточно не только для того, чтобы обнаруживать сами экзопланеты, но даже спутники и спектральные линии этих планет, что будет являться недостижимым показателем для любого наземного и орбитального телескопа вплоть до начала 2020-х годов, когда в строй будет введен Европейский чрезвычайно большой телескоп с диаметром зеркала в 39,3 м.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Два последних сегмента главного зеркала ожидают установки

Срок работы телескопа составит не менее пяти лет.

В последние недели инженеры НАСА были заняты приклеиванием сегментов главного зеркала, изготовленных из бериллия, к несущей конструкции зеркала.

В ближайшие несколько дней последние два восьмиугольных сегмента будут установлены в нужное для закрепления положение.

Тем временем в соседнем помещении центра имени Годдарда в штате Мэриленд рядом с цехом сборки завершаются криогенно-вакуумные испытания научной аппаратуры будущего телескопа.

«Джеймс Уэбб» будет иметь следующие научные инструменты для проведения исследования космоса:

  • Камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera);
  • Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (Mid-Infrared Instrument);
  • Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Spectrograph);
  • Датчик точного наведения c устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевым спектрографом (Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph).

Начиная с октября прошлого года, эти приборы находились в вакуумной камере, температура в которой была снижена до минус 233 градусов Цельсия.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption В Центре Джонсона уже проводятся макетные испытания

Уже получены данные калибровки приборов, которые будут иметь огромное значение для управления телескопом в глубоком космосе.

Эти испытания помогли выявить ряд дефектов и заменить ненадежное оборудование и детали. В телескопе имеется 250 тысяч крышек и затворов, часть которых имеют неприятный дефект «залипания» в вакууме под воздействием вибраций при запуске с Земли.

Вибрация ракеты-носителя была симулирована в ходе нынешних испытаний, и замененные детали доказали свою повышенную надежность.

Остается провести более общие оптические, вибрационные и акустические испытания всех систем телескопа.

Затем зеркало и научные приборы будут доставлены в Центр имени Джонсона для дальнейших криогенно-вакуумных испытаний в камере, которая была построена в 1960-е годы для испытаний ракетной техники проекта «Аполлон». Эти испытания начнутся примерно через год.

После их завершения к телескопу будет присоединен модуль систем управления, в котором будут установлены бортовые компьютеры и системы связи.

В последнюю очередь на телескоп будет установлен гигантский солнечный щит размером с теннисный корт, который защитит оптические системы от воздействия солнечных лучей.

До октября 2020 года осталось ждать не так уж долго.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: