АстрономияКосмонавтика

Основные различия между телескопами Хабблом и Джеймсом Уэббом


Космический телескоп Джеймса Уэбба был задуман как преемник "Хаббла", все его части спроектированы, построены, испытаны и готовы к запуску на ракете Ариан V. Не замена, а преемник. Это верно, прежде всего, на научном уровне, поскольку его научные цели мотивированы результатами, полученными с помощью Хаббла. На самом деле, именно благодаря "Хабблу" мы поняли, насколько увлекательным и научно значимым может быть путешествие "дальше". К более удаленным объектам, к более длинным волнам. С помощью "Хаббла" мы заполнили множество фрагментов в нашем представлении о космосе. Телескоп Джеймс Уэбб, работающий в инфракрасном диапазоне и обладающий большими инновациями по сравнению со своим предшественником, сможет добавить немало из того, чего нам не хватает.

Вместе с Хабблом, который будет продолжать давать нам прекрасные изображения в видимом и ультрафиолетовом диапазоне длин волн, Уэбб позволит нам достичь еще более широких длин волн. А значит, и более далекое прошлое, и тайны, скрытые далеко в глубине веков.

Уэбб и инфракрасная Вселенная

Космический телескоп "Джеймс Уэбб" будет вести наблюдения в основном в инфракрасном диапазоне. Для этого он будет оснащен научными приборами, охватывающими длины волн от 0,6 до 28 микрометров. Мы знаем, что инфракрасный диапазон в электромагнитном спектре составляет от 0,75 до нескольких сотен микрометров (миллионных долей метра). Поэтому его особенно трудно и долго собирать, если доступная площадь недостаточно велика, а инструменты не подходят. Для сравнения, приборы, установленные на "Хаббле", могут наблюдать небольшую часть инфракрасного спектра в диапазоне от 0,8 до 2,5 микрометров.

Инфракрасные наблюдения особенно важны, поскольку любое пылевое облако поглощает видимый свет (и в некоторой степени ультрафиолетовое излучение) и переизлучает излучение в инфракрасном диапазоне. Это означает, что молодые звезды с пылевым диском вокруг них, в котором могут образоваться планеты, демонстрируют инфракрасный избыток. Центр нашей галактики также делает это, не позволяя нам полностью понять строение и формирование галактического ядра.

Сравнение туманности NGC 3372 в видимом свете (слева) и в инфракрасном (справа). Оба изображения были сделаны с помощью "Хаббла". Вы можете наглядно убедиться, что если вы сможете перейти в инфракрасный диапазон, то сможете разрешить гораздо больше объектов: именно это и будет делать Уэбб.

Именно потому, что большая площадь сбора означает:

  • значительно более широкое поле зрения,
  • лучшее пространственное разрешение.

Уэбб был спроектирован и построен с использованием основного зеркала диаметром 6,5 метров. Это дает ему гораздо более мощный глаз, чем у любого другого телескопа, когда-либо запущенного в космос. Для сравнения, диаметр главного зеркала "Хаббла" составляет 2,4 метра. С точки зрения площади сбора, "Хаббл", конечно, далеко продвинулся с этим зеркалом, но не так далеко, как мы ожидаем от "Уэбба".

Другая точка наблюдения

Космический телескоп Хаббл уже более 30 лет находится на орбите нашей планеты на высоте около 570 км. Уэбб же будет находиться в точке Лагранжа L2 системы Земля-Солнце, на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли. Именно поэтому "Уэбб" будет запущен в космос на ракете Ариан V - ракете достаточно мощной, чтобы доставить его на такое расстояние.

Кроме того, в положении L2 солнечный щит Уэбба позволит ему блокировать свет Солнца, а также свет, отраженный от Земли и Луны. Поэтому это оптимальный выбор для обеспечения устойчивости телескопа. В действительности Уэбб будет вращаться по орбите с Землей, но всегда будет оставаться в одной и той же точке по отношению к Земле и Солнцу.

JWST будет находиться на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, в так называемой второй точке Лагранжа, L2, системы Земля-Солнце. График не соответствует масштабу.

Как далеко будет видеть Уэбб?

Важно уметь заглядывать в космос очень далеко, потому что чем дальше мы смотрим, тем дальше во времени мы путешествуем. Однако по мере того, как мы наблюдаем и изучаем ее, Вселенная продолжает расширяться, и это расширение, похоже, ускоряется. Это приводит к тому, что излучение "растягивается", так как пространственное время "растягивается" и галактики раздвигаются. В результате более короткие длины волн станут более длинными. А удаленные объекты будут все менее и менее различимы на длине волны видимого света: фактически, он достигает нас в виде инфракрасного света.

Поэтому тот факт, что космический телескоп Джеймса Уэбба сможет видеть в инфракрасном диапазоне, особенно полезен. Он идеально подходит для того, чтобы идти все дальше и дальше, чтобы добраться до самых истоков Вселенной, которая столь же обширна, сколь и загадочна. И быть нашими глазами на свет, даже на тот свет, который мы не можем увидеть отсюда.

Подписывайтесь на нас
Back to top button