Biz insanlar Evreni anlamak için doyumsuz bir açlığa sahibiz. Carl Sagan'ın dediği gibi “Anlamak Ecstasy'dir”. Ancak Evreni anlamak için onu gözlemlemek için daha iyi ve daha iyi yollara ihtiyacımız var. Ve bu bir anlama geliyor: büyük, devasa, muazzam teleskoplar.
Bu seride dünyanın Süper Teleskoplarından 6'sına bakacağız:
- Dev Macellan Teleskopu
- Son Derece Büyük Teleskop
- 30 Metre Teleskop
- Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu
- Büyük Sinoptik Araştırma Teleskopu
- James Webb Uzay Teleskobu
- Geniş Alan Kızılötesi Anket Teleskopu
James Webb Uzay Teleskobu “> James Webb Uzay Teleskopu (JWST veya Webb) Süper Teleskopların en hevesle beklenenleri olabilir. Belki de inşa edilmek üzere işkence gören bir yola katlandığı için. Ya da belki de diğer Süper Teleskoplardan farklı olduğu için, çalıştıktan sonra Dünya'dan 1,5 milyon km (1 milyon mil) uzakta olan şey.
Webb'in ardındaki diziyi izliyorsanız, maliyet aşımlarının neredeyse iptal edilmesine neden olduğunu bilirsiniz. Bu gerçek bir utanç olurdu.
JWST 1996'dan beri bira üretiyor, ancak yol boyunca bazı darbelere maruz kaldı. Bu yol ve çarpmaları başka bir yerde tartışıldı, bu yüzden takip eden kısa bir özet.
JWST için ilk tahminler 1,6 milyar dolarlık bir fiyat etiketi ve 2011'in piyasaya çıkış tarihi oldu. Ancak maliyetler arttı ve başka sorunlar vardı. Bu, ABD Temsilciler Meclisi'nin 2011 yılında projeyi iptal etmek için harekete geçmesine neden oldu. Ancak aynı yıl içinde ABD Kongresi iptal işlemini iptal etti. Sonunda, Webb'in son maliyeti Ekim 2018'de lansman tarihi ile 8.8 milyar dolara ulaştı. Bu, JWST'nin ilk ışığının diğer Süper Teleskoplardan çok daha erken olacağı anlamına geliyor.
Webb, 1990'dan beri faaliyette olan Hubble Uzay Teleskobu'nun halefi olarak tasarlandı. Ancak Hubble, Düşük Dünya Yörüngesinde ve 2.4 metre birincil aynaya sahip. JWST, LaGrange 2 noktasında yörüngede yer alacak ve ana aynası 6,5 metre olacak. Hubble yakın ultraviyole, görünür ve yakın kızılötesi spektrumlarında gözlemlerken, Webb uzun dalga boyunda (turuncu-kırmızı) görünür ışıkta, yakın kızılötesinden orta kızılötesine kadar gözlemleyecektir. Bunun Webb tarafından verilen bilim için bazı önemli etkileri vardır.
James Webb dört enstrüman üzerine kuruludur:
- Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam)
- Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec)
- Orta Kızılötesi Enstrüman (MIRI)
- Hassas Yönlendirme Sensörü / Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarıksız Spektrograf (FGS / NIRISS)
NIRCam, Webb’in birincil görüntüleyicisidir. En eski yıldızların ve galaksilerin oluşumunu, yakındaki galaksilerdeki yıldız nüfusunu, Kuiper Kuşağı Nesnelerini ve Samanyolu'ndaki genç yıldızları gözlemleyecektir. NIRCam, yakındaki daha sönük nesneleri gözlemlemek için parlak nesnelerden gelen ışığı engelleyen koronagraflarla donatılmıştır.
NIRSpec 0 ila 5 mikron aralığında çalışacaktır. Spektrografı ışığı bir spektruma böler. Ortaya çıkan spektrum bize bir nesne, sıcaklık, kütle ve kimyasal kompozisyon hakkında bilgi verir. NIRSpec bir kerede 100 nesneyi gözlemleyecektir.
MIRI bir kamera ve bir spektrograf. Uzak galaksilerin, yeni oluşan yıldızların, Kuiper Kuşağı'ndaki nesnelerin ve hafif kuyruklu yıldızların kırmızıya kaymış ışığını görecek. MIRI’nin kamerası, Hubble'ın bize düzenli bir diyet verdiği şaşırtıcı görüntülerle sıralanacak geniş alanlı, geniş bantlı görüntüleme sağlayacak. Spektrograf, gözlemleyeceği uzak nesnelerin fiziksel detaylarını sağlayacaktır.
FGS / NIRISS'ın İnce Kılavuz Sensör kısmı, Webb'e yüksek kaliteli görüntüler elde etmek için gereken hassasiyeti verecektir. NIRISS üç modda çalışan özel bir cihazdır. İlk ışık algılama, dış gezegen algılama ve karakterizasyon ve dış gezegen geçiş spektroskopisini araştıracaktır.
Diğer birçok teleskopla birlikte JWST'nin aşırı kemerli amacı, Evreni ve kökenlerimizi anlamaktır. Webb dört geniş temayı araştıracak:
- İlk Işık ve İyonlaşma: Evrenin ilk aşamalarında ışık yoktu. Evren opaktı. Sonunda, soğudukça, fotonlar daha özgürce seyahat edebildi. Sonra, Big Bang'den muhtemelen yüz milyonlarca yıl sonra, ilk ışık kaynakları oluştu: yıldızlar. Ama ne zaman ya da ne tür yıldızlar olduğunu bilmiyoruz.
- Galaksiler Nasıl Birleşiyor: Space Magazine'de bulunan büyük sarmal gökadaların çarpıcı görüntülerini görmeye alışkınız. Ama galaksiler her zaman böyle değildi. İlk galaksiler genellikle küçük ve beceriksizdi. Bugün gördüğümüz şekillere nasıl dönüştüler?
- Yıldızların Doğuşu ve Gezinti Sistemleri: Webb’in keskin gözü, Hubble'ın göremediği gibi kapsamda olan toz bulutlarına doğru bakar. Bu toz bulutları yıldızların oluştuğu yerler ve onların protoplantary sistemleri. Orada gördüğümüz şey, kendi Güneş Sistemimizin oluşumu ve diğer birçok soruya ışık tutması hakkında bize çok şey anlatacak.
- Gezegenler ve Yaşamın Kökenleri: Artık gezegenlerin yaygın olduğunu biliyoruz. Binlerce yıldızın her türlü yıldızın etrafında döndüğünü bulduk. Ama biz hala onlar hakkında çok az şey biliyoruz, ortak atmosferlerin ne olduğu ve yaşamın yapı taşlarının ortak olup olmadığı gibi.
Bunların hepsi elbette büyüleyici konular. Ancak şimdiki zamanlarımızdan biri, diğerleri arasında öne çıkıyor: Gezegenler ve Yaşamın Kökeni.
TRAPPIST 1 sisteminin son keşfi, insanları başka bir güneş sistemindeki hayatı keşfetme heyecanını uyandırdı. TRAPPIST 1'de 7 karasal gezegen var ve bunlardan 3'ü yaşanabilir bölgede. Şubat 2017'de çok büyük bir haberdi. Vızıltı hala hissedilir ve insanlar sistem hakkında daha fazla haber bekliyorlar. İşte bu noktada JWST devreye giriyor.
TRAPPIST sistemi etrafında büyük bir soru “Gezegenlerin atmosferi var mı?” Webb buna cevap vermemize yardımcı olabilir.
JWST üzerindeki NIRSpec cihazı gezegenlerin etrafındaki atmosferleri algılayabilecektir. Belki daha da önemlisi, atmosferleri araştırabilir ve bize kompozisyonlarını anlatabilir. Atmosferlerin, eğer varsa, sera gazları içerip içermediğini bileceğiz. Webb ayrıca biyo-imza olan ve bu gezegenlerde yaşamın mevcut olup olmadığını bize söyleyen ozon ve metan gibi kimyasalları da tespit edebilir.
James Webb, TRAPPIST 1 gezegenlerindeki atmosferleri tespit edebilseydi ve orada biyo-imza kimyasallarının varlığını teyit edebilseydi, işini zaten yapmış olacaktı. Bundan sonra çalışmayı bıraksa bile. Muhtemelen aşırı getirilmiş. Ama yine de, olasılık var.
JWST'nin sağlayacağı bilim son derece ilgi çekicidir. Ama henüz orada değiliz. Hâlâ JWST’nin lansmanı sorunu var ve bu zor bir dağıtım.
JWST’nin birincil aynası Hubble’dan çok daha büyük. Hubble için 2,4 metre, çapı 6,5 metre. Hubble, bir okul otobüsü kadar büyük olmasına rağmen, fırlatmada sorun değildi. Bir uzay mekiğinin içine yerleştirildi ve düşük toprak yörüngesinde Canadarm tarafından konuşlandırıldı. Bu James Webb için işe yaramayacak.
Webb, L2'ye giderken gönderilecek bir rokette fırlatılmalı, sonunda ev. Ve roketinde fırlatılmak için roketin burnundaki bir kargo alanına sığması gerekiyor. Bu katlanması gerektiği anlamına gelir.
18 bölümden oluşan ayna, roketin içinde üçe katlanır ve L2'ye doğru açılır. Antenlerin ve güneş pillerinin de açılması gerekiyor.
Hubble'ın aksine, Webb'in işini yapmak için son derece serin tutulması gerekiyor. Buna yardımcı olmak için bir cryo soğutucu var, ama aynı zamanda muazzam bir güneşlik var. Bu güneşlik beş kat ve çok büyük.
Webb'in işini yapması için bu bileşenlerin hepsine ihtiyacımız var. Ve böyle bir şey daha önce denenmedi.
Webb’in lansmanı sadece 7 aydır. Projenin neredeyse iptal edildiğini düşünürsek bu gerçekten çok yakın. Çalıştıktan sonra yapılacak bir bilim bereket vardır.
Ancak henüz orada değiliz ve gerçekten heyecanlanmadan önce sinir bozucu lansman ve dağıtımdan geçmemiz gerekecek.
