211service.com
Obří zrcadlo pro nový vesmírný dalekohled
Schopnost dalekohledu sbírat světlo ze vzdálených objektů přímo souvisí s velikostí jeho zrcadel: čím větší je zrcadlo, tím více světla dokáže shromáždit. Inženýři z NASA Goddard Space Flight Center, Northrop Grumman, Ball Aerospace, SSG-L3 Tinsley a AXSYS Technologies tedy postavili extrémně velké, lehké kryogenní zrcadlo. Jeho velikost mu umožní shromáždit více světla rychleji než předchozí dalekohledy a s lepším rozlišením. Obří zrcadlo, které bude nasazeno na vesmírném dalekohledu Jamese Webba ( JWST ), způsobí revoluci ve studiu toho, jak se formují a vyvíjejí hvězdy a planetární systémy.
Optické testování: Inženýři z Ball Aerospace postavili optické testovací lože v měřítku jedné šestiny, aby otestovali technologie pro vesmírný teleskop Jamese Webba před jeho nasazením. Zde je k vidění malá falešná verze lehkého kryogenního zrcadla ovládaného technologií snímání a ovládání čela vlny. Plnohodnotné zrcadlo bude v 18 jednotlivých kusech o celkovém průměru více než šest metrů.
Teleskop Jamese Webba je naplánován jako nástupce Hubbleova vesmírného dalekohledu v roce 2013. Jeho klíčová součást, nové zrcadlo, se skládá z 18 segmentů, které tvoří celkovou plochu téměř 25 metrů čtverečních – sedmkrát větší než plocha zrcadla Hubbleova teleskopu, říká John Decker, zástupce přidruženého ředitele projektu v NASA. Zrcadlo je jednou z nejrevolučnějších technologií, které budou na palubě JWST, říká Decker. Je extrémně lehký, s velmi přesnými optickými povrchy.
Nový dalekohled NASA se bude primárně dívat na vesmír v infračerveném spektru; zůstane nehybný vzhledem k Zemi a Slunci milion mil od Země. Bude pracovat při extrémně nízkých teplotách (30 až 55 kelvinů), a proto nemůže generovat teplo, které by mohlo zaplavit to, co se vědci snaží detekovat. Naproti tomu Hubbleův teleskop obíhá kolem Země a detekuje optické a ultrafialové vlnové délky pomocí skleněného zrcadla, které je při těchto teplotách stabilní, ale nebylo by při teplotách teleskopu Jamese Webba.
Zrcadlo pro nový dalekohled je vyrobeno z berylia, jednoho z nejlehčích známých kovů. Materiál má výjimečné tepelné vlastnosti, které umožňují, aby jeho optický výkon zůstal stabilní v širokém rozsahu teplot. Je také tepelně vodivý: to znamená, že vede teplo přes celé zrcadlo, čímž eliminuje teplotní gradienty.
Multimédia
Video: Podívejte se na nasazení vesmírného dalekohledu Jamese Webba.
Video: Podívejte se na budovanou observatoř a zrcadlo.
Prezentace obrázků: Prohlédněte si primární zrcadlo a model v plném měřítku.
Není to poprvé, co byl tento materiál použit ve vesmíru. Primární zrcadlo Spitzerova vesmírného dalekohledu, který byl vypuštěn v srpnu 2003, také používá berylium, ale jeho zrcadlo má pouze tři čtvrtiny metru v průměru. Naproti tomu zrcadlo teleskopu Jamese Webba má průměr více než šest metrů, takže výroba je mnohem větší výzvou, říká Lee Feinberg, manažer dalekohledu v NASA.
Vzhledem k extrémní velikosti zrcadla jej inženýři rozdělili na 18 jednotlivých kusů, každý o průměru přibližně 1,3 metru. Segmenty budou složeny dohromady, jako listy skládacího stolu, a rozvinou se, zatímco dalekohled cestuje na místo určení.
Inženýři přijímají zvláštní opatření, aby se vyhnuli opakování nehody Hubbleova teleskopu, při které bylo zrcadlo skutečně vybroušeno a vyleštěno podle nesprávného předpisu. V důsledku toho byly snímky vytvořené HST rozmazané a NASA byla nucena instalovat korekční optiku v opravné misi. Vzhledem k tomu, že zrcadlo teleskopu Jamese Webba je vyrobeno z berylia spíše než ze skla, specifické metody použité k jeho výrobě se podstatně liší od těch, které byly použity k výrobě Hubbleova zrcadla. Několik nezávislých metod měření, které jsou plánovány pro zrcadla JWST před uvedením na trh, zajistí, že budou mít správné předpisy, říká Decker.
Zrcadla budou mít sedm stupňů volnosti a lze je individuálně ovládat, což vědcům umožní pohybovat, naklánět, naklánět a zaostřovat každý segment pomocí nové technologie vyvinuté speciálně pro dalekohled.