Телескоп «Джеймс Уэбб» в представлении художником
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» представляет собой орбитальную инфракрасную обсерваторию. По мнению его разработчиков, телескоп сможет заменить другую систему — «Хаббл», после завершения срока его эксплуатации. Возможности нового орбитального телескопа гораздо шире возможностей «Хаббла».
У «Джеймса Уэбба», по плану, должно быть составное зеркало диаметром в 6,5 метра. У «Хаббла» диаметр зеркала составляет 2,4 метра. Сейчас главное зеркало телескопа уже готово, а инженеры и техники завершили проведение его предварительных тестов. НАСА сообщает, что тесты пройдены успешно.
Проведение проверок зеркала — крайне важная процедура, поле которой телескоп переходит к следующему этапу. В тестах специалисты симулируют внешние факторы, которые могут повредить конструкцию. Речь идет о сильном звуке и вибрации, которые будут влиять на систему при запуске телескопа в космос на ракете-носителе. Отправка его на орбиту — сложный этап, во время которого сбой даже небольшого элемента телескопа может привести к полной или частичной негодности обсерватории по прибытию ее на расчетную позицию.
Конечно, инженеры создавали конструкцию таким образом, чтобы она была в состоянии вынести указанные негативные факторы. Но проверить устойчивость телескопа необходимо несколько раз, чтобы ситуация не начала развиваться в непредвиденном направлении.
«Проверка покажет, появились ли какие-либо повреждения оптической системы после проведения теста», — заявил Ритва Кески-Куха (Ritva Keski-Kuha), глава испытаний телескопа в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (Goddard Space Flight Center, GSFC).
Для того, чтобы провести необходимые тестовые работы, специалисты по оптике установили интерферометр — главное устройство, позволяющее определять характеристики зеркала телескопа с очень высокой точностью. Зеркала телескопа должны быть идеально гладкими. Для инженеров задача измерения параметров зеркала усложняется тем, что непосредственный контакт с зеркалом не допускается. В противном случае на поверхности зеркала могут появиться микроцарапины, что повлияет на эффективность работы всего устройства.
Непосредственный контакт и не требуется, поскольку интерферометр снимает эту необходимость. Прибор позволяет фиксировать малейшие изменения в расположении элементов составного зеркала и характеристиках его поверхности. Интерферометр излучает световые волны различной длины, и затем специалисты измеряют с его же помощью характеристики отраженных лучей.
Техническая команда проводит проверку главного зеркала телескопа в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА (Источник: NASA/Chris Gunn)
Измерения такой точности требуют и специфических условий в помещении, где проводится проверка. Температура и влажность поддерживаются на одном уровне, для того, чтобы снизить возможные погрешности в проводимых измерениях. Используемый при проверке интерферометр снимает показания 5000 раз в секунду, что выше, чем частота фоновой вибрации. Это позволяет ученым избежать дополнительных погрешностей, получая точные результаты. Затем они сравниваются с идеальными параметрами, получаемыми при помощи компьютерной модели.
«Предыдущие четыре года можно назвать подготовкой к текущему тесту», — говорит Дэвид Чейни, главный специалист по метрологии зеркал в Центре космических полетов Годдарда. «Мы измеряем размер главного зеркала, радиус его кривизны, фоновый шум. Наш тест настолько чувствительный, что мы фиксируем изменения в характеристиках зеркала даже тогда, когда люди говорят в помещении».
Сейчас полученные данные анализируются командой, которая хочет убедиться в том, что зеркала размещены и работают в точности так, как это требуется по проекту. Затем будут проведены основные тесты, после чего ученые смогут убедиться в том, что телескоп пригоден для работы в космосе.
Инженеры проводят предварительные тесты телескопа в специальном помещении Центра космических полетов Годдарда
На данный момент этот телескоп — самый большой и чувствительный из всех орбитальных обсерваторий. Основная задача «Джеймса Уэбба» — обнаружение света первых звезд и галактик, которые были сформированы сразу после Большого взрыва. Также телескоп будет проводить изучение формирования и развития галактик, звезд, планетных систем и происхождения жизни. Данные, полученные телескопом, помогут ученым понять, когда и в каком месте Вселенной началась реионизация и что являлось причиной.
Согласно плану, телескоп будет запущен помощью ракеты «Ариан-5» в октябре 2018 года. Если все пойдет так, как нужно, орбитальная обсерватория сможет начать работу уже апреле 2019 года.
Источник
