Πώς λειτουργεί το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb
Το διαστημικό τηλεσκόπιο του James Web (JWST) είναι ένα διαστημικό τηλεσκόπιο υπό ανάπτυξη και κατασκευή από τη NASA, την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) και την Καναδική Υπηρεσία Διαστήματος (CSA), θα αντικαταστήσει το γήρανση του διαστημικού τηλεσκοπίου ως το κύριο διαστημικό παρατηρητήριο της NASA.
Πώς λειτουργεί το jwst:
Το JWST λειτουργεί κυρίως με τη συλλογή και την ανάλυση του φωτός από βαθύ χώρο για να παρατηρήσει και να μελετήσει διάφορα αστρονομικά αντικείμενα και φαινόμενα. Εδώ είναι μια γενική επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας:
1. τροχιά και θέση :
- Η JWST περιστρέφεται στον ήλιο σε απόσταση γνωστή ως το δεύτερο σημείο Lagrange (L2), το οποίο απέχει περίπου 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα (0,93 εκατομμύρια μίλια) από τη Γη.
- Αυτό του επιτρέπει να αποφεύγει τις παρεμβολές από την ατμόσφαιρα της Γης και παρέχει ένα σταθερό θερμικό περιβάλλον για τα ευαίσθητα όργανα της.
2. Συλλογή φωτός :
-Το κύριο όργανο της JWST είναι ένας πρωταρχικός καθρέφτης 6,5 μέτρων (21,3 ποδιών) από επιχρυσωμένο βηρύλλιο. Αυτός ο μεγάλος καθρέφτης συλλέγει και εστιάζει το υπέρυθρο φως από μακρινά αντικείμενα στο διάστημα.
- Το υπέρυθρο φως επιλέγεται επειδή μπορεί να διεισδύσει μέσω της διαστρικής σκόνης και αερίου, επιτρέποντας στο JWST να παρατηρεί αντικείμενα που είχαν αποκρυθεί προηγουμένως από το Hubble.
3. Καθρέφτες και οπτικά :
- Το σύστημα καθρέφτη της JWST αποτελείται από 18 εξαγωνικά τμήματα που λειτουργούν μαζί ως ένας μεγάλος καθρέφτης.
- Αυτά τα τμήματα είναι ευθυγραμμισμένα και ελεγχόμενα από τους ενεργοποιητές για να εστιάσουν το συλλεγμένο φως ακριβώς στα επιστήμονα.
4. Σύστημα ψύξης :
- Το JWST λειτουργεί σε εξαιρετικά κρύες θερμοκρασίες για να ελαχιστοποιήσει τον θερμικό θόρυβο και να εξασφαλίσει την ευαισθησία των οργάνων του.
-Ένα ηλιοφάνεια πέντε επιπέδων αποκλείει τη θερμότητα από τον ήλιο, τη γη και το φεγγάρι, επιτρέποντας στο τηλεσκόπιο να κρυώσει σε περίπου -233 βαθμούς Κελσίου (-387 βαθμοί Φαρενάιτ).
- Αυτό επιτρέπει στο JWST να ανιχνεύει ελαφρά υπέρυθρες σήματα από μακρινά αντικείμενα.
5. Επιστημονικά όργανα :
- Το JWST είναι εξοπλισμένο με τέσσερα κύρια επιστημονικά μέσα:
- Κάμερα κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία (Nircam):καταγράφει εικόνες ορατών και υπέρυθρων.
-Εργαλείο μεσαίου υπέρυθρου (MIRI):Παρατηρεί το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας και παρέχει απεικόνιση και φασματοσκοπικές δυνατότητες.
- Φασματογράφος κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία (NIRSPEC):Αναλύει τη χημική σύνθεση και τις φυσικές ιδιότητες των αντικειμένων διαχωρίζοντας το φως στα μήκη κύματος του.
- Ρυθμιστής φίλτρου (TFI):παράγει εικόνες σε συγκεκριμένες περιοχές στενού μήκους κύματος.
6. Επεξεργασία δεδομένων :
- Η JWST συλλέγει τεράστιες ποσότητες δεδομένων, τα οποία στη συνέχεια μεταδίδονται στη Γη.
- Οι σταθμοί εδάφους λαμβάνουν τα δεδομένα και τα επεξεργάζονται για να παράγουν εικόνες, φάσματα και άλλες επιστημονικές πληροφορίες.
7. δείχνοντας και έλεγχο :
- Το σύστημα σημείων της JWST εξασφαλίζει ότι μπορεί να στοχεύσει με ακρίβεια και να παρακολουθεί τους αστρονομικούς στόχους.
- Το τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό τροχών αντίδρασης, προωθητήρων και ιχνηλάτη αστέρων για να διατηρήσει τον προσανατολισμό του.
8. Επικοινωνία :
- Η JWST επικοινωνεί με τη Γη μέσω του Δικτύου Deep Space (DSN), ενός παγκόσμιου δικτύου ραδιοφωνικών κεραιών που χρησιμοποιούνται για τις επικοινωνίες διαστημικών οχημάτων.
9. Επιστημονικοί στόχοι :
- Οι κύριοι επιστημονικοί στόχοι της JWST περιλαμβάνουν:
- Παρατηρώντας το πρώιμο σύμπαν και το σχηματισμό των πρώτων γαλαξιών.
- Μελετώντας την εξέλιξη των γαλαξιών και των αστεριών.
- Ανακαλύπτοντας εξωπλανήτες και αναλύοντας τις ατμόσφαιρες τους.
- Διερεύνηση της σύνθεσης και των ιδιοτήτων των ουράνιων αντικειμένων.
Συνοπτικά, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι ένα προηγμένο διαστημικό τηλεσκόπιο που λειτουργεί στο υπέρυθρο φάσμα, επιτρέποντάς του να παρατηρεί μακρινά και ελαφρά αντικείμενα στο σύμπαν. Ο μεγάλος πρωταρχικός καθρέφτης, τα ακριβή όργανα και το εξελιγμένο σύστημα ψύξης επιτρέπουν στο JWST να συλλάβει λεπτομερείς και πρωτοποριακές παρατηρήσεις που θα εμβαθύνουν την κατανόησή μας για το σύμπαν.
