Milzīgs spogulis jaunam kosmosa teleskopam

Teleskopa spēja savākt gaismu no attāliem objektiem ir tieši saistīta ar tā spoguļu izmēru: jo lielāks ir spogulis, jo vairāk gaismas tas var savākt. Tāpēc NASA Goddard Space Flight Center, Northrop Grumman, Ball Aerospace, SSG-L3 Tinsley un AXSYS Technologies inženieri ir izveidojuši ārkārtīgi lielu, vieglu kriogēno spoguli. Tā izmērs ļaus savākt vairāk gaismas ātrāk nekā iepriekšējie teleskopi un ar labāku izšķirtspēju. Milzu spogulis, kas tiks izvietots Džeimsa Veba kosmiskajā teleskopā ( JWST ), radīs apvērsumu pētījumos par to, kā veidojas un attīstās zvaigznes un planētu sistēmas.





Optiskā pārbaude: Uzņēmuma Ball Aerospace inženieri izveidoja vienu sesto daļu optisko testa stendu, lai pārbaudītu Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa tehnoloģijas pirms tā izvietošanas. Šeit ir redzama vieglā kriogēnā spoguļa maza mēroga izspēles versija, ko manipulē ar viļņu frontes sensoru un vadības tehnoloģiju. Pilna mēroga spogulis būs 18 atsevišķās daļās, kuru kopējais diametrs būs vairāk nekā seši metri.

Plānots, ka Džeimsa Veba teleskops 2013. gadā pārņems Habla kosmosa teleskopu. Tā galvenā sastāvdaļa, jaunais spogulis, sastāv no 18 segmentiem, kuru kopējā platība ir gandrīz 25 kvadrātmetri, kas ir septiņas reizes lielāka par Habla teleskopa spoguļa laukumu. saka Džons Dekers, NASA projekta asociētā direktora vietnieks. Spogulis ir viena no revolucionārākajām tehnoloģijām, kas tiks izmantota JWST, saka Dekers. Tas ir ārkārtīgi viegls, ar ļoti precīzām optiskām virsmām.

NASA jaunais teleskops galvenokārt aplūkos Visumu infrasarkanajā spektrā; tas paliks nekustīgs attiecībā pret zemi un sauli miljons jūdžu attālumā no zemes. Tas darbosies ārkārtīgi aukstā temperatūrā (no 30 līdz 55 kelviniem), un tāpēc tas nevarēs radīt siltumu, kas varētu iznīcināt to, ko zinātnieki cenšas atklāt. Turpretim Habla teleskops riņķo ap Zemi, nosakot optiskos un ultravioleto viļņu garumus, izmantojot stikla spoguli, kas ir stabils šajās temperatūrās, taču tas nenotiktu Džeimsa Veba teleskopa temperatūrā.



Jaunā teleskopa spogulis ir izgatavots no berilija, kas ir viens no vieglākajiem zināmajiem metāliem. Materiālam ir izcilas termiskās īpašības, kas ļauj tā optiskajai veiktspējai saglabāt stabilitāti plašā temperatūru diapazonā. Tas ir arī siltumvadošs: tas ir, tas vada siltumu visā spogulī, novēršot temperatūras gradientus.

Multivide

  • Video: skatiet Džeimsa Veba kosmosa teleskopa izvietošanu.

  • Video: skatiet observatoriju un spoguli, kas tiek būvēta.

  • Attēlu slaidrāde: skatiet galveno spoguli un pilna mēroga modeli.

Šī nav pirmā reize, kad šis materiāls tiek izmantots kosmosā. Spicera kosmiskā teleskopa primārajā spogulī, kas tika palaists 2003. gada augustā, arī izmantots berilijs, taču tā spoguļa diametrs ir tikai trīs ceturtdaļas no metra. Turpretim Džeimsa Veba teleskopa spoguļa diametrs ir vairāk nekā seši metri, padarot ražošanu par daudz lielāku izaicinājumu, saka Lī Feinbergs, teleskopa vadītājs NASA.

Ņemot vērā spoguļa ārkārtējos izmērus, inženieri to ir sadalījuši 18 atsevišķos gabalos, katrs aptuveni 1,3 metru diametrā. Segmenti tiks salocīti kopā, tāpat kā nolaižamā galda lapas, kas atlocīsies, kamēr teleskops virzās uz galamērķi.



Inženieri veic papildu piesardzības pasākumus, lai izvairītos no Habla teleskopa negadījuma atkārtošanās, kad spogulis faktiski tika noslīpēts un pulēts pēc nepareizas receptes. Rezultātā Habla radītie attēli tika izplūduši, un NASA remonta misijā bija spiesta uzstādīt koriģējošu optiku. Tā kā Džeimsa Veba teleskopa spogulis ir izgatavots no berilija, nevis no stikla, tā izgatavošanai izmantotās īpašās metodes būtiski atšķiras no Habla spoguļa ražošanā izmantotajām metodēm. Vairākas neatkarīgās mērīšanas metodes, kas ir plānotas JWST spoguļiem pirms palaišanas, nodrošinās, ka tiem ir pareizas receptes, saka Dekers.

Spoguļiem būs septiņas brīvības pakāpes, un tos var individuāli kontrolēt, ļaujot zinātniekiem pārvietot, apgāzt, noliekt un fokusēt katru segmentu, izmantojot jaunu tehnoloģiju, kas īpaši izstrādāta teleskopam.

paslēpties