NASA, ESA/Hubble i Hubble Heritage Team
W grudniu NASA ma wydać ogromne 10 miliardów dolarów Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który jest czasami określany jako następca starzejącego się Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
Nowy teleskop, największy i najpotężniejszy kiedykolwiek w kosmosie, dotrze do odosobnionego miejsca oddalonego o milion mil od Ziemi, gdzie będzie mógł zajrzeć w najdalsze zakątki wszechświata.
Po okresie przygotowań trwającym około sześciu miesięcy, NASA przedstawi publiczności pierwsze zdjęcia teleskopu.
„Czy zdjęcia Webba będą wyglądać tak fajnie jak Hubble? Czy lubimy je nie tylko mają wartość naukową, ale czy stracą nasze skarpetki? Jestem pewien, że tak” – mówi. Jane Rigby, astrofizyk NASA w zespole Jamesa Webba.
Ale nowy teleskop ma kilka ważnych różnic, które wpłyną na rodzaje badań naukowych, które może wykonywać i rodzaje obrazów Jest wysyłany do domu. Jego główne lustro ma 21 stóp szerokości i jest pokryte złotem, znacznie większe niż lustro Hubble’a. Pozwoli to Webbowi zebrać więcej światła i zobaczyć bardziej odległe galaktyki. Teleskop pomoże również w poszukiwaniu możliwych oznak życia na planetach o rozmiarach Ziemi w innych układach słonecznych, umożliwiając naukowcom analizę niewielkiej ilości światła gwiazd, które przenika atmosfery tych planet.
Pokolenie kultowych obrazów Hubble’a
Przez trzy dekady opinia publiczna była przyzwyczajona do kosmosu widzianego oczami Hubble’a. „Myślę, że Hubble jest zdecydowanie pierwszym teleskopem, w którym obrazy będą wszędzie” – mówi Rigby. „Mam skarpetki ze zdjęciami Hubble’a. Widziałem je na bokach samochodu U-Haul jadącego autostradą”.
Mówi, że obrazy Hubble’a uderzyły nas „rodzajem podziwu związanego ze wszystkim, być może w duchowy sposób”.
NASA i Europejska Agencja Kosmiczna
Nie zawsze tak było. Po tym, jak Teleskop Hubble’a został wystrzelony na orbitę okołoziemską w 1990 roku, pierwsze obrazy, które wysłał w kosmos, były niespodziewanie rozmazane. Jego lustro okazało się drobną wadą, a problem Hubble’a sprawił, że ten teleskop stał się powszechnie znany, a komicy i wieczorne komiksy szydzili z jego słabego wzroku.
Zaledwie kilka lat później astronauci jeździli w optyce korekcyjnej. A to, co zobaczył Hubble w tamtym czasie, było zdumiewające. Robert Hurt, astronom i naukowiec zajmujący się wizualizacją z Caltech/IPAC, pamięta, że był na konferencji naukowej, na której pokazano niektóre z pierwszych zdjęć teleskopu Hubble’a. „To było jak koncert rockowy” – mówi Hurt. – To znaczy, ludzie wiwatowali.
Hurt wyjaśnia, że duże teleskopy na Ziemi zawsze musiały patrzeć w górę przez burzliwą atmosferę Ziemi, która ma zniekształcający wpływ na światło, które przez nią przechodzi. Hubble usadowiony na szczycie tego wszystkiego, na orbicie, sprawił, że stało się kruche, Oszałamiająco szczegółowe widoki. Znajome gwiazdy i obłoki gazu nagle zamieniły się w jasne, świecące wizje, które otrzymały takie nazwy jak „filary stworzenia”. Te niebiańskie widoki stały się ikoniczne.
Czekam na sieć na podczerwień
Podczas gdy Hubble patrzył na gwiazdy i galaktyki, astronomowie i inżynierowie ciężko pracowali nad Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba, nazwanym na cześć byłego urzędnika NASA. że to Rozwój Zajęło to dużo więcej czasu – i było dużo droższe – niż ktokolwiek się spodziewał.
Masywne lustro tego teleskopu jest podzielone na części, dzięki czemu można je złożyć za pomocą 5-warstwowej osłony przeciwsłonecznej wielkości kortu tenisowego wewnątrz rakiety, a następnie rozłożyć. Wszystkie jego technologie powinny działać bez przeszkód, ponieważ w przeciwieństwie do Hubble’a nie ma możliwości wysłania ekipy naprawczej.
NASA Goddard
Światło potrzebuje czasu, aby podróżować przez przestrzeń, a Webb byłby w stanie wychwycić światło, które podróżowało przez prawie całą historię wszechświata. „Webb będzie mógł zobaczyć galaktyki tak, jak pojawiły się setki milionów lat po Wielkim Wybuchu” – mówi Rigby.
Teleskop może to zrobić, ponieważ jest zoptymalizowany pod kątem widzenia bliskiej i średniej podczerwieni, które jest niewidoczne dla ludzi. W przeciwieństwie do tego, Hubble przede wszystkim rejestruje rodzaj światła optycznego, które widzi ludzkie oko.
Teleskop na podczerwień, taki jak James Webb, może zobaczyć nie tylko starsze i chłodniejsze obiekty, ale także pył, który może przesłaniać gwiazdy i inne obiekty na zdjęciach z Hubble’a.
„Wiele kultowych zdjęć z Hubble’a pochodzi z oglądania wszędzie pyłu rozpraszającego światło, co jest miłe. Ale to naprawdę utrudnia badanie rzeczy w środku” – mówi. Nicole Lewis, astronom z Cornell University.
Po części nauka, po części sztuka
Mówi, że określenie, w jaki sposób nasze oczy mogą postrzegać kolory w celu dostosowania różnych długości fal podczerwieni, wymaga trochę licencji technicznej.
Ale wtedy zawsze była pewna ilość artystyczny Również na zdjęciach Hubble’a. Kamery Hubble’a wysyłają czarno-białe obrazy. Później dodawane są jasne kolory – czasami, aby naśladować to, co widzą nasze oczy, a czasami, aby podkreślić kluczowe cechy naukowe, takie jak obecność tlenu lub innych pierwiastków.
I chociaż Hubble patrzy na widmo światła widzialnego, nie oznacza to, że jego wzrok jest równy temu, co widzą ludzie. Gdybyś mógł wjechać statkiem kosmicznym w mgławicę, chmurę pyłu i gazu, a następnie wyjrzeć przez okno, nie wyglądałby on jak to wspaniałe zdjęcie z Hubble’a.
„Zobaczysz najmniejszą mgłę na niebie” – mówi Hurt. „Byłoby bardzo ciemno. Ponieważ całkowita ilość światła emitowanego przez te mgławice nie jest zbyt duża, a nasze oczy są bardzo małe”.
zauważając to SpitzerKolejny teleskop kosmiczny na podczerwień, który działał przez 17 lat przed zamknięciem w 2020 roku, wyprodukował wiele niesamowitych słodyczy dla oczu, mimo że był mniejszy i słabszy niż James Webb. Spitzer był w stanie. Dostwać Zdjęcia centrum Drogi Mlecznej otoczonej cząsteczkami pyłu, które blokują przechodzenie światła widzialnego.
Kosmiczny Teleskop Spitzera/NASA/JPL-Caltech/S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
Historia Lisy LombardiD., dyrektor Obserwatorium Las Cumbres, który pełnił funkcję kierownika projektu Teleskopu Kosmicznego Spitzera, oczekuje, że James Webb stworzy własne kultowe obrazy.
„Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest większym teleskopem niż teleskop Spitzera czy Hubble’a i wykona wspaniałe zdjęcia w podczerwieni” – mówi. „Będą piękne”.
Pamięta, że pewnego razu, na początku misji Spitzera, CNN opublikowała jedno ze zdjęć tego teleskopu na podczerwień i błędnie nazwała je zdjęciem Hubble’a.
„Wiedziałam, że Spitzer był wielkim hitem”, mówi ze śmiechem, ponieważ dla opinii publicznej Hubble od dawna jest złotym standardem dla oszałamiających obrazów kosmosu.
Świat wkrótce zobaczy, jak wypadają zdjęcia Jamesa Webba. Jeśli wystrzelenie odbędzie się pod koniec roku, zgodnie z planem, pierwsze zdjęcia powinny pojawić się latem przyszłego roku, gdy teleskop zostanie ustawiony, dostrojony i gotowy do badań naukowych.
Rigby mówi, że zespół Jamesa Webba ma ściśle tajny plan, które zdjęcia mają być najpierw upublicznione. Dodaje, że te obrazy „mają być oszałamiająco piękne i potężne, zarówno wizualnie, jak i naukowo”.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”