ゴールデン・ウェッブ「ジェームス・ウェッブ」•アナスタシア・ステバリン•「要素」の日の科学的写真•天文学、望遠鏡

ゴールデン “ジェームスウェッブ”

あなたが写真で見る「ハニカム」は、James Webb(James Webb宇宙望遠鏡、JWST)の名前を付けられた新しいWeb赤外線望遠鏡の主鏡のセグメントであり、黄色のコーティングは金の薄い層です。なぜ鏡はしっかりしていないのですか?あなたはなぜそれを金で覆う必要がありますか?

技術者スコット・マレー(スコット・マレー)は、メインミラーJWSTのセグメントをチェックします。 flickr.comのJWSTギャラリーからの写真

JWSTに設置された科学機器は、宇宙の形成と発展の実質的にすべての重要な段階を研究することを可能にするでしょう。 JWSTの主な任務は、銀河、星、惑星系の形成と発展の研究であるビッグバンの後に形成された最初の星や銀河の光である「最初の光」を検出することです。宇宙の生涯の初めに起こった出来事を見るためには、130億光年以上離れた物体を観察する必要があります。望遠鏡のミラーが大きくなるほど、望遠鏡のより弱くて遠い物体です。 JWSTの科学目的は、直径約6.5mの鏡で満たされています。このような大きな鏡を持つ宇宙望遠鏡は、これまで軌道に乗ったことがありません!

理想的には、望遠鏡の主鏡は実線でなければなりません。観測で追加の誤差を避けることができます。しかし、直径4メートル以上のモノリシックデバイスを軌道に乗せるには、打ち上げ車両のサイズのために技術的に不可能です。特に、JWSTは鼻フェアリング直径のアリアン5ロケットを使用して宇宙に打ち上げられます – ロケットが積載可能な部分は4.57mですが、いくつかの部品の折り畳み式ミラーを作ることができます折り畳まれた状態は十分にコンパクトであり、すでに軌道上でフルサイズに展開されているはずである。 JWSTのエンジニアは、このような最適設計の複合ミラーを作成する作業に直面しました。その結果、1.32mの直径を有する18個の六角形セグメントの主鏡を組み立てることが決定された。六角形の対称性は、セグメントを隙間なく密接に結合する。

Ariane 5ロケットのノーズコーンでのJWSTパッケージjwst.nasa.govの画像

ミラーのセグメントは耐久性があり軽いベリリウム製で、金の薄い層で覆われています。金は、特に赤外線範囲によく反映され、従って、望遠鏡の感度を増加させる。最も薄い、唯一の100ナノメートルの貴金属の層は、特別な真空チャンバー内の鏡のセグメントに特別な方法でスプレーされます。ミラー25mの総集光面を有する金層の質量2 ゴルフボールの質量に匹敵する!各セグメントには、いくつかのアクチュエーター(小型機械モーター)が装備されます。望遠鏡が既に軌道に乗っているとき、望遠鏡の最も正確な焦点合わせのためには、アクチュエータが必要です。

このようなものは、仕事中に宇宙でジェームズ・ウェッブの名前をつけた望遠鏡のように見えます。 space.comからの画像

JWSTの打ち上げは2018年10月に予定されています。創造者によると、このデバイスは、ハッブル宇宙望遠鏡(HST)の科学的な「後継者」になり、その作業を続けるだろう。 JWSTはハッブルに完全に置き換わると言われることもありますが、いくつかの理由からこれは完全に真実ではありません。まず第一に、新しい漫画の装置は赤外線範囲の宇宙を研究するが、その前身は主に可視および紫外スペクトル領域に焦点を当てていた。異なる科学的課題は、異なる技術的特性を暗示する。このようなミラーは、光学的範囲の情報収集には適しているが、スペクトルの赤外領域の「第1の光」を探すには十分ではない.JWSTミラーは、ハッブルミラーの約3倍の大きさである。これらの望遠鏡の軌道も異なっている.HSTは近地球軌道上にあるが、JWSTは太陽地球システムのLagrange点L2(地球から太陽と反対方向に150万km)の周りを軌道に乗る予定である。

太陽地球システムのラグランジュポイントのレイアウト。 James Webbにちなんで命名された望遠鏡は、L2の周りを周回し、その半径は月の軌道の半径にほぼ等しい。サイトjwst.nasa.govからのスキーム

JSTの科学的課題は、HSTを用いて得られた結果に大きく影響されており、その最も重要な目標は、新しい情報を入手し、宇宙の起源と進化についての知識のギャップを埋めることです。

この写真では、NASAの技術者Ernie Wright(アーニーライト)が低温試験のためのJWSTメインミラーセグメントの準備を監督しています。 flickr.comのJWSTギャラリーからの写真

アナスタシア・ステバリーナ


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