Новий телескоп Джеймс вебба запуску. Нові телескопи шукатимуть ознаки життя на віддалених планетах

Розвиток астрономії не припиняється і багато нових телескопів будуються у всьому світі для різних цілей. Короткий опис найпримітніших проектів у цьому огляді:

Пошук планет

Сучасні телескопи здатні знайти планету в іншої зірки тільки якщо вона дуже близько до зірки або дуже велика (дивлячись на аналог сонячної системи «Кеплер» знайшов би Сатурн і Юпітер). Щоб знаходити аналоги землі в інших зірок та дізнатися, що з ними стало, створюється нове покоління космічних та наземних телескопів.

Телескоп TESS буде запущений у 2017 році. Його завдання – шукати екзопланети при сприятливому результаті він знайде 10000 нових екзопланет у 2 рази більше, ніж виявлено на сьогоднішній день.
Докладніше

CHEOPS

Космічний телескоп CHEOPS, що запускається в 2017, шукатиме екзопланети у найближчих до сонячної системи зірок і вивчатиме їх.
Докладніше

Телескоп Джеймса Вебба

Телескоп Джеймса Вебба це наступник Хаббла та майбутнє астрономії. Він першим зможе знаходити планети розміром із Землю і менше, а також робити фотографії ще більш далеких туманностей. Будівництво телескопа коштувало $8 млрд. Він буде відправлений до космосу восени 2018 року.
Докладніше

Тридцятиметровий телескоп

Тридцятиметровий телескоп міг би бути першим із серії «екстремально великих телескопів» здатних бачити значно далі за існуючі телескопи, але для жителів гавайських островів, гора, на якій його будують - священна, і вони домоглися його скасування. Так що тепер він буде відкладений і в найкращому випадкупобудований в іншому місці.
Докладніше

Гігантський телескоп Магеллана

Наземний Гігантський Магелланов телескоп матиме роздільну здатність у 10 разів вище, ніж у Хаббла. Повністю функціональним він стане у 2024 році.
Докладніше

European Extremely Large Telescope (E-ELT)

Але найбільшим у світі телескопом буде European Extremely Large Telescope (E-ELT). У кращому випадку він навіть буде здатний візуально спостерігати екзопланети, так що ми зможемо вперше побачити планети в інших зірок. Початок роботи також – 2024.
Докладніше

Телескоп PLATO буде спадкоємцем вже Джеймса Вебба і запущений у 2020-ті. Основним його завданням, як і інших, буде знаходження та вивчення екзопланет і він зможе визначати їхню будову (тверді вони або газові гіганти).
Докладніше

Також планований на 2020-й телескоп Wfirst спеціалізуватиметься на пошуках далеких галактик, але також зможе знаходити екзопланети і передавати зображення найбільших з них.
Докладніше

STEP (Search for Terrestrial Exo-Planets)

Китайський телескоп STEP (Search for Terrestrial Exo Planets) буде спроможний виявляти схожі на землю планети на відстані до 20 парсеків від сонця. Його запуск очікується у період 2021-2024.

Запланований на другу половину 2020-х космічний телескоп NASA- ATLAST шукатиме в галактиці біомаркери, що свідчать про наявність життя (кисню, озону, води)
Докладніше

Lockheed Martin розробляє новий телескоп – SPIDER. Він повинен збирати світло в інший спосіб і це дозволить зробити ефективний телескоп меншого розміру, тому що, якщо подивитися на попередні проекти, вони стають все більш гігантськими.
Докладніше

А поки нові телескопи для пошуку екзопланет ще не запущені і не збудовані, все що у нас є на сьогодні це 3 наглядові проекти. Докладніше про них у таблиці пошуку планет:

Таблиця пошуку планет

Планета 9

Планета 9 (або планета X) раптово була виявлена ​​опосередкованими методами на початку 2016-го. Перша нова планетасонячної системи за більш ніж 150 років, але щоб спостерігати її в телескоп і тим самим підтвердити її існування може знадобитися до 5 років пошуків.
Докладніше

Пошук зірок

У галактиці чумацький шлях від 200 до 400 млрд зірок і астрономи намагаються створити карту або каталог хоча б найближчих до нас зірок.

Космічний телескоп GAIA становитиме карту 1 млрд. найближчих до нас зірок. Публікацію першого каталогу заплановано на літо 2016.
Докладніше

Японський проект JASMINE - це третій в історії астрометричний проект (GAIA – другий) і включає запуск 3 телескопів у 2017, 2020 і після 2020 для уточнення відстані до астрономічних об'єктів і також нанесення розташування зірок на карту.

Наземний телескоп LSST використовуватиметься для картографування Чумацького Шляхута складання нової інтерактивної карти зоряного неба. Він розпочне роботу приблизно у 2022 році.
Докладніше

На сьогоднішній день у нас є тільки ось така зіркова картавід Google.

Пошук прибульців

Якщо позаземна цивілізація у нашій галактиці винайшла радіо, ми її коли-небудь знайдемо.

Extraterrastrial search

Російський мільярдер і творець mail.ru Юрій Мільнер вклав у 2015 році $100 млн новий проектз пошуку позаземних цивілізацій. Пошук здійснюватиметься на поточному обладнанні.
Докладніше

Китай будує найбільший у світі радіотелескоп FAST площею 30 футбольних полів і навіть виселив мешканців цієї місцевості, щоб його звести. Радіотелескопи вирішують наукові завдання, проте, найбільш цікавий спосібїх застосування, це спроби засікти радіосигнали розумного життя. Телескоп був добудований у 2016 році і перші дослідження будуть проведені вже у вересні.
Докладніше

Square Kilometre Array

Будується в Австралії, Південній Африціі Новій Зеландії радіоінтерферометр Square Kilometre Array буде в 50 разів чутливіший за будь-який радіотелескоп і настільки чутливий, що зможе засікти радар аеропорту за десятки світлових років від землі. Вихід на повну потужність очікується у 2024 році. Він також зможе дозволити наукову загадкупро те, звідки беруться короткі радіосплески і знайде безліч нових галактик
Докладніше

KIC 8462852

KIC8462852 сама загадкова зіркана сьогоднішній день. Щось величезне затуляє її світло. Більше ніж юпітер у 22 рази, і це не інша зірка. Більше того, вона показує аномальні коливання яскравості. Астрономи дуже заінтриговані. (1)
Докладніше

Не припиняються суперечки про те, чи варто відправляти повідомлення до зірок або лише слухати. З одного боку, ніхто нас не знайде якщо слухати, з іншого одержувачі повідомлень можуть бути ворожі. Декілька повідомлень вже було відправлено у 20 столітті, але зараз їх відправляти перестали.

Пошук астероїдів

Ніхто всерйоз не займався захистом планети від астероїдів до недавнього часу

NEO detection

З наростанням занепокоєння з приводу астероїдів після челябінського метеорита, бюджет НАСА на виявлення астероїдів зріс у 10 разів до $50 млн. у 2016 році.
Докладніше

LSST (again)

LSST не лише складатиме карту зоряного неба, а й шукатиме «малі об'єкти сонячної системи». Його можливості щодо знаходження астероїдів повинні будуть бути в рази вищими, ніж у сучасних наземних і космічних телескопів.
Докладніше

Космічний інфрачервоний телескоп Neocam – один із 5 претендентів на нову місіюпрограми Discovery від NASA Якщо саме цю місію буде відібрано для реалізації у вересні 2016 року (а вона має найбільшу підтримку), телескоп буде запущений у 2021 році. Разом з LSST він дозволить Насу здійснити поставлене завдання щодо знаходження 90% астероїдів більше 140 м.
Докладніше

АЗТ-33 ВМ

Перший у Росії телескоп для виявлення небезпечних астероїдів - АЗТ-33 ВМ був добудований у 2016 році. Для нього ще потрібно закупити обладнання за 500 млн. рублів, і тоді він буде здатний виявити астероїд розміром з тунгуський метеоритза місяць до зіткнення із землею.
Докладніше

Марно спостерігати за небезпечними астероїдами, якщо не вдасться змінити їх курс. Тому NASA та ESA збираються запустити місію AIDA щодо зіткнення спеціального зонда та астероїда «65803 Didymos» та тестування таким чином можливості зміни курсу астероїда. Запуск очікується у 2020, а зіткнення у 2022.
Докладніше

Astronomy dream projects

Астрономи дуже хотіли б здійснити ці проекти, але поки що не можуть через брак фінансування, технологій чи внутрішньої єдності.

Надзвичайно великий телескоп

Через розбіжності між астрономами будуватимуться 3 великі телескопи замість одного гігантського 100 метрового телескопа. Проте астрономи сходяться на думці, що в найближчі 30 років стометровий телескоп потрібно буде побудувати.
Докладніше

New Worlds

Місія New Worlds полягає в тому, щоб заслонити світло зірки, щоб побачити екзопланети поряд з нею. Для цього доведеться запустити до космосу коронограф у поєднанні з телескопом. Деталі місії все ще обговорюються, але вона обійдеться не менш як $1 млрд.
Докладніше

Moon observatory

Космічні телескопи недостатньо великі, а наземним обсерваторіям заважає атмосфера. Тому астрономи дуже хотіли б побудувати обсерваторію на місяці де немає атмосфери та шуму (спотворень через земні джерела). Це було б ідеальне місцедля спостережень, але здійснення такого проекту підуть десятиліття. Проте невеликі телескопивже вирушають на місяць разом із місяцеходами.
Докладніше

Підсумок:

Для такої далекої від практичних результатів науки як астрономія, кількість вкладень і кількість проектів, що здійснюються, дуже велика. Більшість проектів існує лише задоволення нашої цікавості. Найімовірніше ми не знайдемо інопланетну цивілізацію, позаземне життячи реально загрозливий земліастероїд. Але ми намагаємось і стежити за цим досить цікаво.

У нашій галактиці існує безліч планет. За останні 25 років астрономи внесли до свого каталогу близько 2000 світів, що існують у 1300 системах, розкиданих по різних сузір'ях. Більшість екзопланет (планети, розташовані за межами Сонячної системи) зовсім не схожі на Землю. Однак місць, які підходять для життя, є більш ніж достатньо.

Життя Землі змінює склад атмосфери. Якби планета була нежива, не виділявся б у процесі життєдіяльності кисень і метан. Вода, вуглекислий газ, метан, кисень та озон - все це приклади "біосигнатур", ключових маркерів, що свідчать про наявність життя. Виявлення біосигнатур в атмосфері будь-якої екзопланети могло б дати астрономам першу серйозну підставу вважати, що вона живе.

2017 року NASA запустить супутник TESS. Роком пізніше буде запущено космічний телескоп Джеймс Вебб. Його завданням буде заглянути всередину виявлених на екзопланетах атмосфер. Завдання TESS та Джеймса Вебба - визначити, чи є на найближчих до них планетах життя чи ні.

За деяким невеликим винятком телескопи, які працюють у наші дні, не можуть безпосередньо бачити екзопланети, тому астрономам доводиться користуватися іншими засобами, щоби судити про їх наявність. У поодиноких випадках віддалена сонячна системарозташовується так, що її планети проходять між сонцем цієї системи та Землею. Це називається транзитом.

Метод транзитів може дати вченим чимало інформації. Вони мають можливість визначити щільність планети, а й визначають приблизний склад атмосфери планети з допомогою проведення спектрального аналізу.

Телескоп Хаббл та інші

До цього часу вчені користувалися телескопом Хаббл. З його допомогою було досліджено понад 50 екзопланет. У об'єктив телескопа поки що потрапили лише три так звані суперземлі: GJ 1214b, HD 97658b і 55 Cancri e. Щоб продовжувати роботу з вивчення екзопланет, вчені потребують нових телескопів, послідовників Хаббла.

Наступним таким телескопом стане Джеймс Вебб. Ця інфрачервона обсерваторія оснащена дзеркалом у 2.7 разів ширше, ніж у Хаббла. Джеймс Вебб зможе багато розповісти дослідникам про зірок, і про те, як ростуть і розвиваються галактики. Хоча планети, точні копії Землі, будуть цьому телескопу не до зубів, у нього буде багато іншої роботи.

Поки що найголовнішим телескопом NASA є космічний телескоп Кеплер. Під час своєї попередньої місії, що тривала чотири роки, він виявив 1039 екзопланет. Ще 4706 кандидатів чекають на підтвердження свого статусу. Але більшість із того, що вдалося виявити Кеплеру, не під силу Джеймсу Веббу. На допомогу йому прийде супутник TESS.

На відміну від Кеплера, який може заглянути на відстань 150 000 зірок, TESS проведе два роки, спостерігаючи за 200 000 зірок у небі. Вчені підрахували, що TESS належить виявити близько 1 700 екзопланет. Але зібрати інформацію про біосигнатури буде дуже складно. За попередніми оцінками Джеймсу Веббу може знадобитися приблизно 200 годин на вивчення тільки однієї суперземлі, що знаходиться поруч із зіркою класу М. І це лише ті небагато годин, коли планета буде здійснювати свій транзит.

Дебати вчених із цього питання не припиняються. Багато хто не вірить у швидкий успіх. У зв'язку з усіма складнощами Джеймс Вебб зможе "переглянути" всього пару населених суперземель. В результаті астрономи витратять багато часу, вивчаючи одну або дві системи, а це занадто неефективно.

Метод зйомки

Самий кращий спосібВиявити ознаки життя - це побудувати телескоп, який буде здатний виявляти їх безпосередньо. Пряме виявлення передбачає фотографування екзопланети. А за знімками вестиметься пошук біосигнатур. Для даного методуне потрібне особливе становище планети і світил. Він може працювати з будь-якою планетою та з будь-якою зіркою. Але щоб упіймати Землю 2.0, астрономам потрібен телескоп ще більшого розміру.

Одна з ідей, запропонованих Асоціацією університетів для астрономічних досліджень, має на увазі розміщення в космосі гігантського дзеркала. На дзеркалі має бути встановлений пристрій, який блокуватиме світло зірки. Цей пристрій - космічний телескоп HD-дозвіл. Щоб мати змогу побачити та проаналізувати властивості атмосфер кількох десятків планет-двійників Землі, телескоп повинен мати дзеркало діаметром 12 метрів. Це в 25 разів більше за дзеркало нині діючого телескопа Хаббл.

Однією з ключових умов успіху всього цього підприємства є коронограф - диск, який блокує світло, що йде від зірки, що знаходиться у фокусі телескопа. Мінус коронографа полягає в тому, що йому потрібний винятковий контроль. світлового потоку, А цього можна досягти за рахунок ускладнення конструкції.

Інший спосіб виявлення двійників Землі в космосі, який пропонує НАСА - це будівництво Exo-S, космічних апаратів, що мають форму пелюстки соняшнику. Ці апарати літатимуть на відстані тисяч кілометрів від телескопа і слідкуватимуть за правильним положенням дзеркала щодо світлового променя, що походить від зірки. Поки що ніхто ще не намагався здійснити проект такого масштабу, як цей. Щоразу, коли астрономи захочуть звернути свій погляд на нову зірку, Exo-S коригуватиме положення телескопа, на що знадобиться кілька днів або тижнів.

Сьогодні ці місії та всі інші, схожі на них проекти, існують лише на папері та у вигляді презентацій PowerPoint. Для їх реалізації будуть потрібні фінанси та величезні ресурси, проте астрономи вважають, що їхні ідеї коштують усіх витрат. TESS і Джеймс Вебб зможуть вказати людству напрямок, в якому знаходяться найближчі від нас населені світи.
Проте завдання виявлення життя у Всесвіті надзвичайно складна. "А раптом природа буде на нашому боці", - каже Марк Клампін, астрофізик NASA із Центру космічних польотівГоддарта у Меріленді. "Але це не зупинить людей, вони продовжуватимуть свої спроби. І, можливо, зроблять принагідно багато інших значущих для науки відкриттів".

Будьте в курсі всіх важливих подій United Traders - підписуйтесь на наш

Телескоп «Джеймс Вебб»

Космічні телескопи завжди будуть на вістрі пізнання космосу - їм не заважає ні з її спотвореннями та хмарністю, ні вібрації та шуми на поверхні планети. Саме позаземні пристрої дозволили отримати детальні та красиві фотографіївіддалених туманностей та галактик, які навіть не видно людському оку на нічному небі. Однак у 2018 році розпочнеться нова епохау вивченні космосу, яка відсуне далі видимі межіВсесвіту буде запущено космічний телескоп «Джеймс Вебб», рекордсмен індустрії. Причому рекорди б'є не лише за характеристиками: вартість проекту на сьогоднішній день сягає 8,8 мільярда доларів.

Перш ніж говорити про пристрій і функціонал Джеймса Вебба, варто розібратися, для чого він потрібен. Здавалося б, вивченню Всесвіту заважає лише одна атмосфера Землі, і можна просто доставити телескоп з прикрученою до нього камерою на орбіту і радіти життю. Але при цьому "Джеймса Вебба" розробляють вже більше десятка років, а підсумковий бюджет ще на стадії раннього проектування перевищив вартість його попередника, ! Отже, орбітальний телескоп - це щось складніше, ніж аматорська підзорна труба на тринозі, і його відкриття будуть у сотні разів ціннішими. Але що такого особливого можна дослідити телескопом, тим паче космічним?

Піднявши голову до неба, кожен може побачити зірки. Але вивчення віддалених на мільярди кілометрів об'єктів – достатньо складна задача. Світло зірок і галактик, яке рухається мільйонами, а то й мільярдами років, зазнає значних змін - а то й зовсім не доходить до нас. Так, пилові хмари, часто поширені в галактиках, здатні повністю поглинути все видиме випромінювання зірки. Ще невпинне розширення Всесвіту призводить до світла - його хвилі стають довшими, змінюючи діапазон у бік червоного, або ж невидимого інфрачервоного. А сяйво навіть найбільших об'єктів, пролетівши відстань у мільярди світлових років, стає подібним до світла кишенькового ліхтарика серед сотень прожекторів - для виявлення надвіддалених галактик потрібні прилади нечуваної чутливості.

З кожним додатковим сантиметром апертури, кожною додатковою секундою часу спостереження та кожним додатковим атомом атмосферних перешкод, видаленим із поля огляду телескопа, краще, глибше і зрозуміліше можна буде побачити Всесвіт.

25 років «Хабблу»

Коли телескоп «Хаббл» почав функціонувати 1990 року, він відкрив нову ерув астрономії – космічну. Не треба було більше боротися з атмосферою, турбуватися про хмари або електромагнітні мерехтіння. Все, що потрібно, - це розгорнути супутник на мету, стабілізувати його та збирати фотони. За 25 років космічні телескопи почали охоплювати весь електромагнітний спектрщо дозволило вперше розглянути Всесвіт на кожній довжині хвилі світла.

Але оскільки наше знання побільшало, виросло і наше розуміння невідомого. Чим далі ми заглядаємо у Всесвіт, тим глибше минуле ми бачимо: кінцева кількістьчасу з моменту Великого вибухуу поєднанні з кінцевою швидкістюсвітла забезпечує межу того, що ми можемо спостерігати. Більше того, розширення самого простору працює проти нас, розтягуючи зірок, поки він подорожує Всесвітом до наших очей. Навіть космічний телескоп «Хаббл», що дає нам найглибше, найзахоплююче зображення Всесвіту, яке ми коли-небудь відкривали, щодо цього обмежений.

Недоліки «Хаббла»

«Хаббл» - дивовижний телескоп, але має ряд важливих обмежень:

• Усього 2,4 м у діаметрі, що обмежує його
• Незважаючи на покриття світловідбиваючими матеріалами, він постійно знаходиться під прямими сонячним промінням, що його нагрівають. Це означає, що через теплові ефекти він не може спостерігати довжину хвилі світла більше 1,6 мкм.
• Поєднання обмеженої світлосили та довжин хвиль, до яких він чутливий, означає, що телескоп може бачити галактики віком не старше 500 млн років.

Ці галактики прекрасні, далекі й існували тоді, коли Всесвіту було лише близько 4% його нинішнього віку. Але відомо, що зірки та галактики існували ще раніше.

Щоб побачити повинен мати більше високою чутливістю. Це означає перехід на більш довгі хвилі та більше низькі температуриніж у «Хаббла». Саме тому й створюється космічний телескоп Джеймса Вебба.

Перспективи для науки

James Webb Space Telescope (JWST) призначений для подолання саме цих обмежень: з діаметром 6,5 м телескоп дозволяє збирати у 7 разів більше світланіж "Хаббл". Він відкриває можливість ультра-спектроскопії високого дозволувід 600 нм до 6 мкм (вчетверо більше довжинихвилі, яку здатний побачити "Хаббл"), проводити спостереження в середній інфрачервоної областіспектру з більш високою чутливістю, ніж будь-коли раніше. JWST використовує пасивне охолодження до температури поверхні Плутона і здатний активно охолоджувати прилади середньої інфрачервоної області до 7 K. Телескоп Джеймса Вебба дасть можливість займатися наукою так, як ніхто раніше цього не робив.

Він дозволить:

• спостерігати ранні галактики, що коли-небудь сформувалися;
• бачити крізь нейтральний газ і зондувати перші зірки та реіонізацію Всесвіту;
• проводити спектроскопічний аналіз перших зірок (населення III), що утворилися після Великого вибуху;
• отримати дивовижні сюрпризи, подібні до відкриття найраніших і квазарів у Всесвіті.

Рівень наукових досліджень JWST не схожий ні на що в минулому, і тому телескоп був обраний флагманською місією НАСА 2010-х років.

Науковий шедевр

З технічної точки зору, новий телескоп Джеймса Вебба є справжнім витвором мистецтва. Проект пройшов довгий шлях: були перевитрати бюджету, відставання від графіка та небезпека скасування проекту Після втручання нового керівництва все змінилося. Проект раптом запрацював як годинник, були виділені кошти, враховані помилки, невдачі та проблеми, і команда JWST стала вкладатися у всі терміни, графіки та бюджетні рамки. Запуск апарату заплановано на жовтень 2018 року на ракеті Аріан-5. Команда не тільки слідує розкладу, має дев'ять місяців у запасі, щоб врахувати все непередбачені ситуаціїщоб все було зібрано і готове до цієї дати.

Телескоп Джеймса Вебба складається із 4 основних частин.

Оптичний блок

Включає всі дзеркала, з яких найефективніші вісімнадцять первинних сегментованих позолочених дзеркала. Вони будуть використовуватися для збирання далекого зоряного світла та фокусування його на інструментах для аналізу. Всі ці дзеркала нині готові та бездоганні, зроблені точно за розкладом. Після закінчення зборки вони будуть складені в компактну конструкцію, щоб бути запущеними на відстань понад 1 млн км від Землі до точки Лагранжа L2, а потім автоматично розвернутися з утворенням стільникової структури, яка довгі рокизбиратиме наддальнє світло. Це дійсно красива річ та успішний результаттитанічних зусиль багатьох фахівців

Камера ближнього інфрачервоного діапазону

Вебб обладнаний чотирма науковими інструментами, які вже готові на 100%. Основною камерою телескопа є камера ближнього ІЧ-діапазону: від видимого помаранчевого світла до глибокої інфрачервоної області. Вона дозволить отримати безпрецедентні зображення ранніх зірок, наймолодших галактик, що знаходяться ще в процесі формування, молодих зірок Чумацького Шляху та прилеглих галактик, сотень нових об'єктів у поясі Койпера. Вона оптимізована для безпосереднього отримання зображень планет довкола інших зірок. Це буде основна камера, яка використовується більшістю спостерігачів.

Близький інфрачервоний спектрограф

Цей інструмент не тільки поділяє світло на окремі довжини хвиль, але здатний це робити більше 100 окремих об'єктів одночасно! Цей прилад буде універсальним спектрографом "Вебба", який здатний працювати в 3-х різних режимах спектроскопії. Він був побудований але багато компонентів, включаючи детектори і батареї мульти-затвора, надані Центром космічних польотів їм. Годдард (НАСА). Цей прилад був протестований та готовий до встановлення.

Середньо-інфрачервоний інструмент

Прилад використовуватиметься для широкосмугової візуалізації, тобто з його допомогою будуть отримані найбільш вражаючі зображення з усіх інструментів «Вебба». З наукової точкизору, він буде найбільш корисним при вимірі протопланетних дисків навколо молодих зірок, вимірі та візуалізації з безпрецедентною точністю об'єктів пояса Койпера та пилу, розігрітого світлом зірок. Він буде єдиним інструментом із кріогенним охолодженням до 7 К. У порівнянні з космічним телескопом Spitzer, це дозволить покращити результати у 100 разів.

Безщілинний спектрограф ближнього ІЧ-діапазону (NIRISS)

Прилад дозволить виробляти:

• ширококутну спектроскопію ближньої інфрачервоної області довжин хвиль (1,0 - 2,5 мкм);
• гризм-спектроскопію одного об'єкта у видимому та інфрачервоному діапазоні(0,6 – 3,0 мкм);
• апертурно-маскувальну інтерферометрію на довжинах хвиль 3,8 - 4,8 мкм (де очікуються перші зірки та галактики);
• широкодіапазонну зйомку всього поля зору.

Цей інструмент створено Канадською космічною агенцією. Після проходження кріогенного тестування він буде готовий до інтеграції в приладовий відсік телескопа.

Сонцезахисний пристрій

Космічні телескопи ще не обладналися. Однією з найстрашніших сторін кожного запуску є застосування нового матеріалу. Замість того, щоб охолоджувати весь космічний апарат активно за допомогою одноразового холодоагенту, що витрачається, телескоп Джеймса Вебба використовує абсолютно нову технологію- 5-шаровий сонцезахисний екран, який буде розгорнутий для відображення сонячного проміння від телескопа. П'ять 25-метрових листів будуть з'єднані титановими стрижнями та встановлені після розгортання телескопа. Захист тестувався у 2008 та 2009 роках. Повномасштабні моделі, що брали участь у лабораторних випробуваннях, виконали все, що вони мали зробити тут на Землі. Це чудова інновація.

До того ж це ще й неймовірна концепція: не просто блокувати світло від Сонця та помістити телескоп у тіні, а зробити це таким чином, щоб усе тепло випромінювалося у протилежному напрямку орієнтації телескопа. Кожен із п'яти шарів у вакуумі космосу буде холодним у міру віддалення від зовнішнього, який буде трохи тепліше, ніж температура поверхні Землі - близько 350-360 K. Температура останнього шару повинна опуститися до 37-40 К, що холодніше, ніж уночі на поверхні Плутон.

Крім того, вжито значних запобіжних заходів для захисту від несприятливого середовищаглибокий космос. Однією з речей, про які тут слід турбуватися, є крихітні камінці, розміром з гальку, піщинки, порошинки і ще менше, що пролітають через міжпланетний простірзі швидкістю десятків чи навіть сотень тисяч км/год. Ці мікрометеорити здатні проробляти крихітні, мікроскопічні отвори у всьому, з чим вони стикаються: космічні апарати, костюми космонавтів, дзеркала телескопів і багато іншого. Якщо дзеркала отримають тільки вм'ятини або отвори, що зменшить кількість доступного « гарного світла», то сонячний щитможе порватись від краю до краю, що зробить весь шар марним. Для боротьби з цим явищем було використано блискучу ідею.

Весь сонячний щит був розділений на ділянки таким чином, що якщо виникне невеликий розрив в одному, двох або навіть трьох з них, шар не порветься далі, як тріщина в лобовому склі автомобіля. Секціонування збереже всю структуру цілою, що важливо для запобігання деградації.

Космічний апарат: системи складання та управління

Це найпростіший компонент, оскільки є у всіх космічних телескопів та наукових місій. У JWST він унікальний, але повністю готовий. Все, що залишилося зробити генеральному підряднику проекту Northrop Grumman, - закінчити щит, зібрати телескоп і перевірити його. Апарат буде готовий до запуску за 2 роки.

10 років відкриттів

Якщо все піде правильно, людство опиниться на порозі великих наукових відкриттів. Завіса нейтрального газу, яка досі затуляла огляд ранніх зірок і галактик, буде усунена інфрачервоними можливостями «Вебба» та його величезною світлосилою. Це буде найбільший, найчутливіший телескоп із величезним діапазоном довжин хвиль від 0,6 до 28 мікрон ( людське окобачить від 0,4 до 0,7 мкм) з будь-коли побудованих. Очікується, що він забезпечить десятиліття спостережень.

Згідно з НАСА, термін місії «Вебба» складе від 5,5 до 10 років. Він обмежений кількістю палива, яка необхідна для підтримки орбіти, та терміном служби електроніки та обладнання суворих умовахкосмосу. Орбітальний телескопДжеймса Вебба нестиме запас палива на весь 10-річний термін, а через 6 місяців після запуску буде проведено тестування забезпечення польоту, яке гарантує 5 років наукових праць.

Що може йти не так?

Основним фактором, що обмежує, є кількість палива на борту. Коли воно закінчиться, супутник дрейфуватиме в бік від L2, вийшовши на хаотичну орбіту в безпосередній близькості від Землі.

Кому цього можуть статися й інші неприємності:

• деградація дзеркал, яка вплине на кількість збираного світла та створить артефакти зображення, але не зашкодить подальшій експлуатації телескопа;
• вихід із ладу частини або всього сонячного екрану, що призведе до підвищення температури космічного апаратуі звузить діапазон довжин хвиль, що використовується, до дуже близької інфрачервоної області (2-3 мкм);
• поломка системи охолодження інструменту середнього ІЧ-діапазону, що зробить його непридатним для використання, але не вплине на інші інструменти (від 0,6 до 6 мкм).

Найбільш важке випробування, На яке чекає телескоп Джеймса Вебба, - запуск і виведення на задану орбіту. Саме ці ситуації тестувалися та були успішно пройдені.

Революція у науці

Якщо телескоп Вебба почне працювати у штатному режимі, палива вистачить, щоб забезпечити його роботу з 2018 по 2028 рік. Крім того, існує потенційна можливість дозаправки, яка б збільшила термін служби телескопа ще на одне десятиліття. Подібно до того, як «Хаббл» експлуатувався протягом 25 років, JWST міг би забезпечити покоління революційної науки. У жовтні 2018 року ракета-носій «Аріан-5» виведе на орбіту майбутнє астрономії, яке після понад 10 років напруженої роботи вже готове почати плоди. Майбутнє космічних телескопів майже настало.

Зараз за допомогою телескопа «Кеплер» ми можемо хоча б уявлення про те, що більша частиназірок має планети, що обертаються навколо них. Якщо вірити підрахункам астрономів, то у принципі у Всесвіті є близько 50 секстильйонів планет, які можуть бути заселеними. Попереду ми маємо зробити дуже серйозний крок - готується запуск телескопа, який, за твердженням наукової спільноти, сьогодні є найбільш високотехнологічним. Вчені заявляють, що він здатний майже зі стовідсотковою ймовірністю дати відповідь на питання, яка чисельність планет, на яких є життя на даний момент.

На жаль, цього року "Кеплер" зламався. Але коли він був у робочому стані, можна було не лише визначати зірки, а також планети, які навколо них обертаються, а й відстань між зіркою та планетою, розміри цих планет. Тепер планується на його заміну представити новий телескоп NASA TESS, який очікують на 2017 рік. "Кеплер" мав такі потужності, що можна було сфокусувати його погляд у таку область космосу, яка налічує приблизно 145 тисяч зірок. Новий космічного телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) потужність вище в кілька разів, що дозволить дослідити простір, який налічує приблизно 500 тисяч зірок, а також 1000 червоних карликів, що знаходиться поблизу. Практично всі вчені мають впевненість у тому, що цей телескоп зможе виявити навколо цих п'ятисот тисяч зірок тисяч планет, умови яких схожі на нашу Землю.

Звісно, ​​проводити пошуки потенційно населених планеті знаходити їх дуже захоплююче і до того корисне заняттяАле навіть TESS не зможе знайти таку планету, на якій насправді є життя, для цього потрібна «важка артилерія». Нам знадобиться телескоп Джеймса Вебба (JWST), який сьогодні є надвисокотехнологічним, він має прийти на заміну «Хаббл», іншій орбітальній лабораторії.

Телескоп (JWST) – ні що інше як проект європейського, канадського та американського космічних агентств, які планують його запуск на 2018 рік. Основне дзеркало телескопа є найбільш грандіозним, оскільки воно більше вп'ятеро, ніж таке дзеркало телескопа «Хаббл». Маючи в арсеналі таке дзеркало JWST може приймати сигнали від найбільш віддалених зірок, а також інших об'єктів, до того ж ці сигнали можуть бути значно слабшими. Так з'являється можливість дізнатися про такі об'єкти, про існування яких ми поки що навіть не підозрюємо. У JWST є ще одна перевага - здатність роботи в інфрачервоному спектрі(«Хаббл» працює тільки в оптичному діапазоні), що дозволяє не турбуватися про пилові хмари. Тепер для нового телескопа вони не страшні, а значить те, що вони раніше могли приховувати, стане доступним для вивчення, а це може бути дуже цікавим. Усі ми і наукова спільнотаразом узяті будемо вражені детальністю та красою зображень, які телескоп доставлятиме нам на Землю.

Все ж таки потрібно повернутися до основної теми сьогоднішньої бесіди, а саме пошуку позаземного життя. Телескоп JWST у бортовій електроніці такий спектрометр, який завдяки своїй потужності може проводити аналіз атмосфери найвіддаленіших планет. Якщо не вдаватися в наукові деталі, можна сказати так: спектрометр має настільки високу потужність, яка дозволяє телескопу визначати не тільки кожен елемент атмосфери, але й залишкові елементи, які можуть відбивати світло. Наприклад, у разі виявлення на планеті концентрації кисню та метану, які є ознаками наявності біологічного життя, такі елементи будуть абсорбувати лише спеціальні частоти світла, у своїй відбиваючи інші. Тоді JWST відразу помітить таке відображення і на основі цих даних відображення зможе сказати які саме елементи присутні в атмосфері цієї планети.

Однак телескоп Джеймса Вебба має і деякі обмеження, в основному через низьку силу світла, що відбивається від планет, адже вони знаходяться в багатьох світлових роках від Землі. Тому JWST зможе вивчати лише планети щодо великих розмірів, які зараз обертаються навколо так званих білих та червоних карликів. Хоч і є такі обмеження, однак цей телескоп дає нам можливість у найближчому майбутньому знайти хоч якісь ознаки життя в інших світах.

Також є цікава розробка, Яка фінансується аерокосмічним агентством NASA, вона, ймовірно, прийде на допомогу JWST. Зазвичай зірки, навколо яких обертаються планети, у мільярди разів яскравіші за ці планети. А таке надлишкове світло цілком може не тільки утруднити спостереження за такими планетами, а й не дати їх виявити. Щоб уникнути подібних ситуацій, був придуманий спеціальний проект New Worlds Mission, суть якого в тому, що астрономи планують застосувати для вирішення. даного питанняспеціальний купол, який працюватиме за принципом парасольки. Планується розташувати апарат між телескопом та зіркою, яка вивчається, він повинен розкриватися та блокувати все зайве світло, що вичерпується зіркою. У апарату вже є назва - Starshade, хоча він поки що знаходиться на стадії прототипу. Якщо NASA отримає фінансування до 2015 року, то планується запуск цього апарата в той же час, коли і запуск телескопа JWST.

За великим рахунком, до 2020 року часу не так вже й багато. Звичайно, не можна точно сказати, скільки проаналізувати різних планет, а також їх атмосфер телескопу JWST, але припустити можна, що ця цифра буде не в десятках, а швидше за все в мільйонах планет. Зате гранично ясно те, що у разі виявлення на віддалених планетахметану чи іншого маркера наявності там життя, наші уявлення про Всесвіт і його життєві форми будуть повністю перевернуті.