Kuo Jameso Webbo teleskopas skiriasi nuo Hablo teleskopo
Džeimso Vebo teleskopas (JWST) ir Hablo kosminis teleskopas (HST) yra du svarbiausi kosminiai instrumentai, kada nors sukurti žmonijos astronomijos istorijoje. Abu jie skirti padėti mokslininkams geriau suprasti visatą, tačiau jie tai daro labai skirtingais būdais. Pažiūrėkime, kuo šie du teleskopai skiriasi vienas nuo kito dizainu, technologijomis, moksliniais tikslais ir pasiekimais.
1. Dizainas ir dydis
Vienas pagrindinių JWST ir HST skirtumų yra jų konstrukcija ir dydis. „Hubble“ teleskopas yra maždaug 13,3 metro ilgio, o jo pagrindinio veidrodžio skersmuo – 2,4 metro. Šiuo atžvilgiu 1990 m. paleistas „Hubble“ teleskopas yra santykinai mažesnis nei Jameso Webbo teleskopas, kurio pagrindinio veidrodžio skersmuo yra 6,5 metro. Didesnis JWST veidrodžio dydis leidžia teleskopui surinkti daugiau šviesos, todėl galima matyti silpnesnius ir tolimesnius objektus.
Be to, JWST turi pagrindinį veidrodį, sudarytą iš 18 sulankstomų šešiakampių segmentų, todėl teleskopą galima paleisti kompaktiškesniu pavidalu ir vėliau sumontuoti kosmose. Tuo tarpu „Hubble“ konstrukcija yra labiau įprasta – su vienu fiksuotu veidrodžiu.
2. Stebėjimo spektras
„Hubble“ yra daugiaspektris teleskopas, galintis matyti matomoje, ultravioletinėje ir nedidelėje infraraudonojo spektro dalyje. Tai leidžia „Hubble“ stebėti žvaigždes, galaktikas ir ūkus neįtikėtinai detaliai šiuose bangos ilgiuose.
Kita vertus, Jameso Webbo teleskopas yra specialiai sukurtas stebėti visatą infraraudonųjų spindulių spektre. Tai esminis skirtumas, leidžiantis JWST matyti kiaurai kosmines dulkes, kurios dažnai blokuoja regėjimą matomoje šviesoje. Kadangi infraraudonųjų spindulių bangos ilgiai yra ilgesni nei matomos šviesos, JWST gali stebėti labai tolimus ir labai senus objektus, kurių šviesa ištempta dėl visatos plėtimosi (raudonojo poslinkio).
3. Padėtis ir orbita
„Hubble“ orbituoja aplink Žemę maždaug 547 kilometrų aukštyje, atlikdamas vieną orbitą kas 97 minutes. Ši vieta leidžia astronautams atlikti techninės priežiūros misijas NASA daugkartinio naudojimo erdvėlaiviuose. Iki šiol „Hubble“ atliko penkias techninės priežiūros misijas, paskutinę – 2009 m.
Tuo tarpu JWST veiks L2 taške, esančiame maždaug 1,5 milijono kilometrų atstumu nuo Žemės, priešinga kryptimi nuo Saulės. Ši vieta yra vienas iš Lagranžo taškų, kur Žemės ir Saulės gravitacinės jėgos bei teleskopo išcentrinė jėga yra subalansuotos, todėl JWST gali išlaikyti santykinai stabilią padėtį nenaudojant daug kuro. Dėl to techninės priežiūros misijos yra neįmanomos, todėl JWST turi būti suprojektuotas taip, kad tarnautų labai ilgai.
4. Moksliniai tikslai
Šių dviejų teleskopų moksliniai tikslai skiriasi. Nors „Hubble“ nuo paleidimo padarė daug svarbių atradimų, pavyzdžiui, įvertino Visatos amžių ir atrado, kad Visata sparčiai plečiasi, JWST buvo sukurtas su konkretesniu tikslu.
Tikimasi, kad JWST atsakys į esminius klausimus apie galaktikų, žvaigždžių ir planetų sistemų kilmę ir evoliuciją. Teleskopas skirtas stebėti kai kurias pirmąsias žvaigždes ir galaktikas, susiformavusias po Didžiojo sprogimo, tirti žvaigždžių ir planetų formavimosi procesus ir tirti egzoplanetų atmosferas, ieškant gyvybės požymių.
Kitas svarbus tikslas – ištirti daugelio galaktikų centruose esančias supermasyvias juodąsias skyles, tokiu būdu JWST gali padėti suprasti juodųjų skylių vaidmenį galaktikų evoliucijoje.
5. Technologijos ir inovacijos
Jameso Webbo teleskopas aprūpintas novatoriškomis technologijomis, kurių nėra „Hubble“. Vienas įspūdingiausių – masyvus penkių sluoksnių skydas nuo saulės, skirtas apsaugoti prietaisus nuo Saulės karščio ir šviesos, užtikrinant itin žemą temperatūrą optimaliems infraraudonųjų spindulių stebėjimams. Šis sluoksnis leidžia Jameso Webbo teleskopui išlaikyti maždaug -233 laipsnių Celsijaus temperatūrą.
Kitos technologijos apima itin gerai atspindinčius auksu dengtus veidrodžius ir sudėtingus optinius prietaisus, skirtus veikti plačiame infraraudonųjų spindulių bangų ilgių diapazone. Automatinio paleidimo ir surinkimo kosmose koncepcija taip pat yra reikšmingas techninis iššūkis ir pasiekimas.
6. Poveikis visuomenei ir pasauliniam bendradarbiavimui
Ir „Hubble“, ir JWST yra tarptautinio bendradarbiavimo, kuriame dalyvavo daugybė šalių, organizacijų ir asmenų, rezultatas. „Hubble“ yra NASA projektas, prie kurio prisideda Europos kosmoso agentūra (ESA) ir Kanados nacionalinė kosmoso agentūra (CSA).
Tuo tarpu JWST yra bendradarbiavimo projektas tarp NASA, ESA ir CSA. Tačiau JWST apima daugiau tarptautinio bendradarbiavimo technologijų plėtros ir mokslinių prietaisų srityje. Platesnis JWST įsitraukimas visame pasaulyje rodo didėjančią tarptautinio bendradarbiavimo mokslo ir technologijų srityje svarbą.
7. Pasiekimai ir poveikis
Nuo pat paleidimo „Hubble“ atliko daugiau nei milijoną astronominių stebėjimų. Tokie ikoniški vaizdai kaip „Kūrybos ramsčiai“ Erelio ūke ar giluminiai Andromedos galaktikos vaizdai pakeitė mūsų požiūrį į visatą. „Hubble“ išvados buvo įamžintos daugiau nei 15 000 publikuotų mokslinių straipsnių, todėl tai yra vienas produktyviausių mokslinių prietaisų istorijoje.
Tikimasi, kad JWST, atsižvelgiant į naująją technologiją, pasieks panašių, o gal net ir didesnių, pasiekimų. Nepaisant neseniai įvykusio paleidimo, JWST potencialių mokslinių atradimų laukiama labai daug. Mokslininkai tikisi, kad JWST suteiks naujų įžvalgų apie ankstyvąją galaktikų formavimąsi, egzoplanetų evoliuciją ir detalių apie sudėtingus žvaigždžių formavimosi procesus.
Išvada
Nors Hablo ir Džeimso Vebo teleskopai buvo sukurti skirtingiems tikslams, jie daugeliu atžvilgių vienas kitą papildo. Hablas atskleidė daugybę visatos paslapčių ir padėjo tvirtą pagrindą būsimiems JWST atliekamiems tyrimams. Tikimasi, kad turėdamas pažangesnes ir specifiškesnes galimybes, JWST atskleis dar daugiau neatsakytų visatos paslapčių.
Tarptautinis bendradarbiavimas ir pažangiausių technologijų integravimas paverčia JWST vienu ambicingiausių ir sudėtingiausių kada nors vykdytų mokslo projektų. Tai svarbus etapas žmonijos kelionėje siekiant suprasti savo vietą visatoje.
