Złoty Surfer NASA jest prawie gotowy

<p>Engineers and technicians assemble the James Webb Space Telescope at Nasa's Goddard Space Flight Centre in Maryland</p>


b

nic w nowej przestrzeni teleskop zajmuje dużo czasu, dużo pieniędzy i inspiracji. Astronomowie najpierw zaczął się męczyć NASA dla następcy Kosmiczny teleskop Hubble jeszcze zanim ten teleskop został wyniesiony na orbitę w 1990 roku. Wtedy myśleli, że może kosztować mniej niż 1 miliard dolarów (730 milionów funtów) i być gotowy w pierwszej dekadzie XXI wieku.

Trzydzieści lat, 8,8 miliarda dolarów, liczne wpadki i kryzysy budżetowe, a później grożące odwołaniem kongresu, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wydaje się być wreszcie gotowy. NASA planuje teraz wystrzelić go na orbitę już 31 października na pokładzie rakiety Ariane 5 dostarczonej przez Europejską Agencję Kosmiczną z lokalizacji w Gujanie Francuskiej.

Podczas niedawnego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego technicy i inżynierowie pokazali teleskop, mając nadzieję, że będzie to ostatni raz na ziemi.

„Następnym razem, gdy obserwatorium będzie wyglądać tak”, mówi Eric Smith, kierownik projektu teleskopu z NASA, „znajdzie się poza Księżycem i pojawi się nam jako źródło punktowe o jasności około 17mag”.

Całkowicie zmontowany w swoim czystym pomieszczeniu w Northrop Grumman w Los Angeles, teleskop oglądany podczas konferencji Zoom przypominał gigantycznego słonecznika jadącego na desce surfingowej. Płatki kwiatu to 18 pozłacanych sześciokątów berylu połączonych w naczynie o średnicy ponad 20 stóp. Deska surfingowa, na której będzie wiecznie unosić się po drugiej stronie księżyca, to kanapka złożona z pięciu warstw plastiku zwanego Kaptonem, który ochroni teleskop przed gorącem i blaskiem słońca.

Teleskop, nazwany na cześć administratora NASA, który prowadził agencję przez rozwój programu Apollo, jest prawie trzy razy większy niż osławiony Hubble i siedem razy potężniejszy w swojej zdolności do rozróżniania słabych gwiazd i galaktyk na krańcach czasu.

Aby zabrać je w kosmos na pokładzie rakiety Ariane 5 dostarczonej przez Europejską Agencję Kosmiczną, tarcza i lustro teleskopu zostaną złożone, a następnie muszą rozwinąć się w przestrzeni 1 miliona mil w kosmosie w serii około 180 manewrów w pierwszym miesiącu później. uruchomić. Kroki tego wdrożenia były wielokrotnie ćwiczone w ciągu ostatnich kilku lat.

Wczesna próba zerwała osłonę przeciwsłoneczną, powodując kolejne opóźnienie projektu.

Inżynierowie myślą, że mają to teraz, ale określają zbliżający się okres rozwoju i testów w przestrzeni kosmicznej jako sześć miesięcy terroru. Smith mówi, że w kaptonie wciąż jest kilka półcalowych łez, które należy załatać.

Misją teleskopu Webb jest zbadanie królestwa kosmicznej historii, które było niedostępne dla Hubble'a. Około 150 milionów do 1 miliarda lat po tym, jak zaczął się czas, narodziły się pierwsze gwiazdy i galaktyki i zaczęły wypalać się z ponurej mgły gazowego wodoru, która panowała pod koniec Wielkiego Wybuchu. Dokładnie jak to się stało, nie jest znane.

<amp-img class = "inline-gallery-btn i-amphtml-layout-responsive i-amphtml-layout-size-define" on = "tap: inline-image-gallery, inline-image-carousel.goToSlide (index = 1) "tabindex =" 0 "role =" przycisk "data-gallery-length =" 4 "src =" https://static.independent.co.uk/2021/02/02/15/GettyImages-1150391576.jpg ? width = 982 & height = 726 & auto = webp & quality = 75 "alt ="

Dr James Webb obsługuje gigantyczny teleskop elektroniczny na kampusie FIU na Florydzie

"wysokość =" 3024 "szerokość =" 4032 "srcset =" https://static.independent.co.uk/2021/02/02/15/GettyImages-1150391576.jpg?width=320&auto=webp&quality=75 320w, https : //static.independent.co.uk/2021/02/02/15/GettyImages-1150391576.jpg? width = 640 & auto = webp & quality = 75 640w "layout =" responsive "i-amphtml-layout =" responsive ">

Dr James Webb obsługuje gigantyczny teleskop elektroniczny na kampusie FIU na Florydzie

(AFP przez Getty Images)

Misja wymaga, aby Webb był dostrojony do innego rodzaju światła niż nasze oczy lub Hubble. Ponieważ ekspansja kosmosu tak szybko pędzi te najwcześniejsze gwiazdy i galaktyki od nas, ich światło jest przesunięte na czerwono do dłuższych fal, podobnie jak syrena z karetki przesuwa się do niższego rejestru po tym, jak przyspieszy.

Tak więc niebieskie światło z młodej galaktyki dawno temu, wybuchające nowymi, jasnymi gwiazdami, zostało rozciągnięte na niewidzialne długości fal podczerwonych – promieniowanie cieplne – zanim dotarło do nas 13 miliardów lat później.

W rezultacie teleskop Webba będzie wytwarzał kosmiczne pocztówki w kolorach, których żadne oko nie może zobaczyć. Aby jednak wykryć te słabe emanacje ciepła, teleskop musi być bardzo zimny – poniżej 7,2 ° C (45 ° F) powyżej zera absolutnego – aby jego własne ciepło nie wymywało ciepła z przestrzeni kosmicznej. Stąd potrzeba osłony przeciwsłonecznej, która utrzyma teleskop w stałym, mroźnym cieniu.

Jak się okazuje, emisje w podczerwieni są również idealne do badania egzoplanet, światów należących do innych gwiazd. Takie podejście zostało poparte w 1996 roku w kluczowym raporcie „HST and Beyond, Exploration and the Search for Origins: A Vision for Ultraviolet-Optical-Infrared Space Astronomy”, autorstwa komitetu kierowanego przez Alana Dresslera z Carnegie Observatories.



Seager wspominała, że ​​była zszokowana, kiedy zaczęła uczęszczać na konferencje kosmologiczne, że prawie wszyscy mówcy byli mężczyznami o białych lub siwych włosach

Ich wizja była prorocza. W tym czasie znane były trzy egzoplanety. W ciągu dziesięcioleci, które minęły, kiedy teleskop Webba torował sobie drogę przez bolesny rozwój, badania egzoplanet rozkwitły. Misja NASA Kepler odkryła tysiące egzoplanet, co sugeruje, że w galaktyce są setki milionów, które astronomowie i Webb mogą obserwować.

Rzeczywiście, jednym z najbardziej oczekiwanych wczesnych wyników z Webba będą planety w układzie Trappist-1, zaledwie 40 lat świetlnych od nas. Zawiera siedem planet, z których trzy to skały wielkości Ziemi w tak zwanej strefie nadającej się do zamieszkania, gdzie może istnieć woda. Między innymi teleskop Webba będzie w stanie wąchać atmosfery tych planet, obserwując, jak oddziałują one ze światłem ich odpowiednich gwiazd – pierwszy krok w kierunku zbadania, czy planety potencjalnie nadające się do zamieszkania są rzeczywiście zamieszkałe, a może nawet zamieszkane.

Niegrzeczna astronomia

To poszukiwanie życia jest głównym tematem nowego filmu dokumentalnego o teleskopie Webb, Polowanie na planetę B, który został zrealizowany przez Nathaniela Kahna i będzie miał swoją premierę na festiwalu South by Southwest w marcu. Film, ku zaskoczeniu Kahna, również dokumentuje socjologiczną rewolucję w astronomii – a mianowicie, że wielu liderów w dziedzinie egzoplanet to kobiety.

Fakturowanie funkcji trafia do badaczy, takich jak Jill Tarter z Instytutu SETI, pionierka w poszukiwaniu pozaziemskich cywilizacji; Natalie Batalha z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, liderka misji Kepler, która obecnie planuje obserwacje Webba; Margaret Turnbull, ekspert od planet nadających się do zamieszkania na Uniwersytecie Wisconsin i była kandydatka na gubernatora tego stanu, z którą Kahn przeprowadziła wywiad, gdy zajmowała się uli przydomowych; oraz Amy Lo, inżynier z Northrop, która pracuje nad samochodami wyścigowymi, kiedy nie pracuje nad dopasowaniem wszystkich elementów Webba.

<amp-img class = "inline-gallery-btn i-amphtml-layout-responsive i-amphtml-layout-size-define" on = "tap: inline-image-gallery, inline-image-carousel.goToSlide (index = 2) "tabindex =" 0 "role =" przycisk "data-gallery-length =" 4 "src =" https://static.independent.co.uk/2021/02/02/16/GettyImages-452152932.jpg ? width = 982 & height = 726 & auto = webp & quality = 75 "alt ="

Sara Seager, profesor planetologii i fizyki w Massachusetts Institute of Technology

"wysokość =" 1959 "szerokość =" 3000 "srcset =" https://static.independent.co.uk/2021/02/02/16/GettyImages-452152932.jpg?width=320&auto=webp&quality=75 320 w, https : //static.independent.co.uk/2021/02/02/16/GettyImages-452152932.jpg? width = 640 & auto = webp & quality = 75 640w "layout =" responsive "i-amphtml-layout =" responsive ">

Sara Seager, profesor planetologii i fizyki w Massachusetts Institute of Technology

(Obrazy Getty)

„Nie ma znaczenia, co myślę” – mówi Tarter, zapytany przez Kahna o życie we wszechświecie. Eksperci i księża zostali usunięci z równania: „Nie uprawiamy tutaj religii, zajmujemy się nauką”.

Kahn był nominowany do Oscarów za swoje filmy Mój architekt, o swoim ojcu, architektu Louisie Kahnie i Dwie ręce: historia Leona Fleisherao pianiście, który stracił kontrolę nad jedną ręką z powodu stanu neurologicznego. Kahn jest wieloletnim astronomem-amatorem. Miał zamiar nakręcić film o budowie teleskopu, ale jedną z radości związanych z kręceniem filmu, jak mówi w wywiadzie, jest to, że „zaczynasz od zrobienia czegoś o jednej rzeczy, Webb, i ewoluuje ona naturalnie w bardzo głębsza historia. I to jest naprawdę pojawienie się kobiet w czołówce astronomii ”.

Sara Seager, planetarna ekspertka z Massachusetts Institute of Technology, której historia pomaga ułożyć narrację filmu, mówi, że pojawienie się ma sens. „Kiedy egzoplanety były zupełnie nowym polem, pole z definicji nie mogło być zdominowane przez starych białych mężczyzn” – mówi The New York Times w wywiadzie. „W rzeczywistości starsi naukowcy niechętnie wkraczali w zupełnie nową i pozornie ryzykowną dziedzinę, więc niewielu było ludzi, którzy mogliby narzucać swoje uprzedzenia społeczności”.

Seager wspomina, że ​​była zszokowana, kiedy zaczęła uczęszczać na konferencje kosmologiczne, że prawie wszyscy mówcami byli mężczyźni o białych lub siwych włosach. „Po prostu w kosmologii nie było nisz dla nowych typów ludzi” – mówi. „W podkonferencji egzoplanet nikt nie miał więcej niż 40 lat, a większość miała mniej niż 30 lat”.

Batalha mówi, że pole egzoplanet było pierwotnie kierowane przez ludzi takich jak Michel Mayor i Didier Queloz z Obserwatorium w Genewie, którzy otrzymali nagrodę Nobla w 2019 r. Misja Keplera. Ale kobiety kwitły i rozwijały się.

„Jeśli porozmawiasz ze starszymi kobietami zajmującymi się egzoplanetami, przekonasz się, że wszystkie nasze historie są inne” – mówi Batalha. „Przetrwaliśmy z różnych powodów. I zostaliśmy z różnych powodów. A teraz, gdy tu jesteśmy, być może innym młodym kobietom łatwiej będzie sobie wyobrazić, że podążają tą samą drogą ”.

<amp-img class = "inline-gallery-btn i-amphtml-layout-responsive i-amphtml-layout-size-define" on = "tap: inline-image-gallery, inline-image-carousel.goToSlide (index = 3) "tabindex =" 0 "role =" przycisk "data-gallery-length =" 4 "src =" https://static.independent.co.uk/2021/02/02/16/GettyImages-1216138807.jpg ? width = 982 & height = 726 & auto = webp & quality = 75 "alt ="

Kosmiczny Teleskop Hubble'a zbliża się do odkrycia promu kosmicznego

"wysokość =" 656 "szerokość =" 978 "srcset =" https://static.independent.co.uk/2021/02/02/16/GettyImages-1216138807.jpg?width=320&auto=webp&quality=75 320 w, https : //static.independent.co.uk/2021/02/02/16/GettyImages-1216138807.jpg? width = 640 & auto = webp & quality = 75 640w "layout =" responsive "i-amphtml-layout =" responsive ">

Kosmiczny Teleskop Hubble'a zbliża się do odkrycia promu kosmicznego

(AFP przez Getty Images)

Do tej pory 4332 astronomów z 44 krajów, 45 stanów USA, Dystryktu Kolumbii i Wysp Dziewiczych złożyło propozycje pierwszej rundy obserwacji Webb, według danych dostarczonych przez Christine Chen z Space Telescope Science Institute podczas pokazu Webb. -powiedzieć. Około 31,5 procent badaczy to kobiety, co z grubsza wynika z najnowszych statystyk, że jedna trzecia doktoratów z astronomii trafia do kobiet.

„Naturalnie mamy w sobie wbudowaną różnorodność” – mówi Smith, kierownik projektu, o programie Webb podczas niedawnej audycji Zoom.

„Jako naukowcy wiemy również, że wszechświat rzadko ujawnia się poprzez dane zgodne z naszymi modelami lub teoriami, że raczej te dane, które wykraczają poza nasze oczekiwania, przybliżają nas do uniwersalnej prawdy. Tak więc, tak jak wiemy, musimy starać się zrozumieć nasze dane, które różnią się od naszych z góry przyjętych wyobrażeń, aby lepiej zrozumieć kosmos, musimy szukać różnych punktów widzenia, kiedy wymyślamy i budujemy misje ”.

Uruchomienie Webba jesienią będzie jednym z największych wydarzeń w nauce o kosmosie w tym roku, wraz z kolejną inwazją robotów na Marsa, która ma nastąpić tej zimy, kiedy wyląduje tam najnowsza flota robotów.

Nie jest szalone myślenie, że jeśli to tempo się utrzyma, w następnym półwieczu możemy się dowiedzieć, że życie istnieje w jakiejś formie w pobliskim kosmosie, niezależnie od tego, czy ukrywa się pod lodem gigantycznego księżyca planetarnego, pod skałą na Marsie czy w upalnym w jakimś obcym, pozaziemskim bagnach. Każda wskazówka byłaby wielkim krokiem w kierunku zrozumienia, dlaczego i skąd mamy nasze własne pochodzenie.

Jak piszą Dressler i jego współautorzy w raporcie z 1996 roku: „Niezwykłym triumfem astronomii XX wieku jest wykazanie prawdziwości tego poglądu: że nasze pochodzenie i być może nasze przeznaczenie leży wśród gwiazd”. Nawiązując do popularności science fiction w filmach, telewizji i książkach, napisali, że „w kosmos coraz częściej pojawiają się wielkie tematy dotyczące ludzkiej egzystencji”.

„Nasze fizyczne podróże w kosmos to być może przyszłe pokolenia” – podsumowują – „ale nasze umysły żyją już w Erze Kosmicznej”.



Source link