Космический телескоп имени Джеймса Уэбба создан как преемник «Хаббла». Все его составные части спроектированы, построены и проверены, готовы к запуску на ракете Ариан V. Преемник, а не замена. Это верно прежде всего в научном плане, поскольку его задачи мотивированы результатами, полученными с помощью «Хаббла». Благодаря ему мы осознали, насколько увлекательным и научно значимым может быть исследование отдаленных объектов и длинных волн. С помощью «Хаббла» мы восстановили множество фрагментов нашего представления о космосе. Телескоп Джеймса Уэбба, работающий в инфракрасном диапазоне и обладающий большими новшествами по сравнению с предшественником, сможет добавить многое из того, чего нам не хватает.
Помимо Хаббла, который сохранит свою способность предоставлять потрясающие изображения в видимом и ультрафиолетовом диапазонах, Уэбб позволит нам изучить ещё более широкие длинные волны. Это откроет путь к более далёкому прошлому и разгадке тайн, утаивавшихся веками.
Уэбб и инфракрасная Вселенная
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» будет заниматься наблюдениями преимущественно в инфракрасном диапазоне с помощью научных приборов, охватывающих длины волн от 0,6 до 28 микрон. Инфракрасный диапазон электромагнитного спектра простирается от 0,75 до сотен микрон (миллионных долей метра), его сбор часто бывает затруднительным и продолжительным при ограниченной площади приемника и неподходящих инструментах. Приборы «Хаббла» могут наблюдать лишь небольшую часть инфракрасного спектра в диапазоне от 0,8 до 2,5 микрон.
Инфракрасные наблюдения важны потому что любое пылевое облако поглощает видимый свет и ультрафиолетовое излучение, переизлучая его в инфракрасном диапазоне. Это значит, что молодые звезды с пылевым диском вокруг себя, где могут образоваться планеты, демонстрируют избыток инфракрасного излучения. То же происходит в центре нашей галактики, мешая нам понять строение и формирование её ядра.
В силу того что большая площадь сбора подразумевает…
- Значительно большая зона обзора.
- лучшее пространственное разрешение.
Уэбб создан и оснащен главным зеркалом диаметром 6,5 метров. Это даёт ему гораздо более мощный инструмент наблюдения, чем у любого другого телескопа, когда-либо запущенного в космос. Для сравнения, диаметр главного зеркала «Хаббла» равен 2,4 метрам. С точки зрения площади сбора света «Хаббл» конечно продвинулся далеко с этим зеркалом, но не так значительно, как ожидается от Уэбба.
Другая точка наблюдения
Телескоп Хаббл уже более тридцати лет находится на орбите вокруг Земли на высоте примерно 570 километров. «Уэбб» будет находиться в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля, на расстоянии 1,5 миллиона километров от нашей планеты. Поэтому «Уэбб» запустит в космос ракета Ариан V — она достаточно мощная, чтобы доставить его на такое расстояние.
Солнечный щит Уэбба сможет заблокировать свет Солнца, отраженный от Земли и Луны. Это оптимальный выбор для обеспечения устойчивости телескопа. Уэбб будет вращаться вместе с Землей по орбите, но всегда оставаться в одной точке относительно Земли и Солнца.
Как далеко будет видеть Уэбб?
Понимание Вселенной требует взгляда вглубь космоса, ведь чем дальше мы смотрим, тем дальше во времени путешествуем. Вселенная продолжает расширяться, а это расширение ускоряется, что приводит к «растягиванию» излучения по мере того, как пространственное время растягивается и галактики удаляются друг от друга. В результате более короткие волны становятся длиннее. Отдаленные объекты всё труднее различимы на длине волны видимого света, фактически достигая нас в виде инфракрасного излучения.
Такое свойство космического телескопа Джеймса Уэбба, как возможность видеть в инфракрасном диапазоне, особенно важно. Это позволяет смотреть всё дальше и глубже, до самого начала Вселенной, которая столь же обширна, сколь и загадочна. Телескоп может стать нашими глазами на свет, даже на тот, который мы не можем наблюдать с Земли.