تلسکوپ جیمز وب

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 999

سپاس: 644

جنسیت:

تماس:

تلسکوپ جیمز وب

پست توسط rohamjpl »

ت.جه ویدیو من یوتیوپ هست.
تلسکوپ فضایی جیمز وب (گاهی JWST یا وب) نامیده می شود یک رصدخانه مادون قرمز در مدار است که مکمل و گسترش اکتشافات ...تصویر
آینه اصلی تفجو، عنصر بصری تلسکوپ، از ۱۸ قسمت آینه شش ضلعی تشکیل‌شده که آینه‌ای با قطر ۶٫۵ متر را تشکیل می‌دهند. این آینه بسیار بزرگ‌تر از آینهٔ هابل با قطر ۲٫۴ متر است. برخلاف هابل که طیف‌های اشعه فرابنفش، طیف مرئی و مادون‌قرمز (۰٫۱ تا ۱ میکرومتر) را مشاهده می‌کند، تفجو در محدوده فرکانس پایین‌تری از نور مرئی با طول‌موج بلند از طریق مادون‌قرمز (۰٫۶ تا ۲۷ میکرومتر) رصد خواهد کرد، که به آن اجازه می‌دهد اجرام بزرگ انتقال به سرخ را مشاهده کند که برای هابل بسیار دور و قدیمی هستند. تلسکوپ باید بسیار سرد نگه داشته شود تا بتواند اشعه مادون‌قرمز را بدون تداخل دریافت کند، بدین منظور تلسکوپ در فضا در نزدیکی نقطه لاگرانژی خورشید قرار خواهد گرفت و یک آفتاب‌گیر بزرگ آینه و دیگر قطعات تلسکوپ را زیر ۲۲۳/۲- درجه سانتی‌گراد نگه می‌دارد.ناسا تاریخ جدید پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب را ۳۱ اکتبر ۲۰۲۱ اعلام کرد. این تلسکوپ قرار است با موشک آریان ۵ ساخت سازمان فضایی اروپا و از پایگاه گویان فرانسه به فضا پرتاب شود.ابزار علم ویدیو را ببینید
ماژول یکپارچهٔ تجهیزات علمی (ISIM) چارچوبی است که توان الکتریکی، محاسبات منابع، قابلیت خنک سازی و همچنین پایداری ساختاری تلسکوپ وِب را فراهم می‌کند. مهندسان به این قسمت قلب تلسکوپ می‌گویند. این قسمت با ترکیب گرافیتی-اپوکسی به زیر ساختار تلسکوپ جیمز وب متصل است. ISIM دارای چهار ابزار علمی و یک دوربین راهنما است.
دوربین رصد مادون‌قرمز نزدیک (NIRCam) یک تصویربردار بسیار دقیق و پیشرفته است که توسط دانشگاه آریزونا طراحی شده و روی ماژول ISIM نصب می‌شود. وظیفه این بخش تصویر برداری از نورهای طیف ۰٫۶ تا ۵ میکرومتر است همچنین به‌عنوان حسگر هماهنگ‌کننده عمل می‌کند تا بتواند هر ۱۸ آینه را به‌گونه‌ای تنظیم کند که بتوانند به‌عنوان آینه‌ای واحد عمل کنند. همکار دانشگاه آریزونا در ساخت NIRCam شرکت لاکهید مارتین می‌باشد.
طیف‌سنج مادون‌قرمز نزدیک (NIRSpec) یک طیف‌سنج چند جرمی است که توسط آژانس فضایی اروپا طراحی شده‌است که می‌تواند به‌طور هم‌زمان طیف مادون‌قرمز را با رزولوشن پایین، متوسط و بالا اندازه‌گیری کند. طراحی NIRSpec سه حالت مشاهده را فراهم می‌کند: یک حالت با وضوح کم با استفاده از یک منشور، یک حالت با وضوح متوسط و حالت دیگری با وضوح بالا.
ادوات طیف‌سنج مادون‌قرمز میانه یا MIRI محدوده طول موج مادون‌قرمز میانه را از ۵ تا ۲۷ میکرومتر اندازه‌گیری خواهد کرد. این قسمت شامل هر دو دوربین متوسط مادون‌قرمز و یک طیف‌سنج تصویربرداری است. MIRI با همکاری آژانس فضایی اروپا و آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا طراحی شده‌است.
حسگر هدایت کامل / تصویربردار مادون‌قرمز نزدیک و طیف‌سنج بی‌لغزش (FGS/NIRISS)، که توسط آژانس فضایی کانادا طراحی و توسعه داده شده‌است، که می‌تواند طول موج‌های بین ۰٫۸ تا ۵ میکرومتر را مشاهده کند.تصویر
مردم نیز می پرسند
تلسکوپ جیمز وب چقدر فاصله خواهد داشت؟
وب تا چند سال آینده خواهد دید؟ وب می تواند ببیند که جهان در حدود یک ربع میلیارد سال (احتمالاً به 100 میلیون سال قبل) پس از انفجار بزرگ ، هنگامی که اولین ستاره ها و کهکشان ها شروع به شکل گیری کردند ، چگونه بود.
تلسکپ جیمز وب در نقطه L2 لاگرانژی- حدود ۱٬۵۰۰٬۰۰۰ کیلومتری مدار زمین قرار میگیرد. برای مقایسه هابل در ۵۵۰ کیلومتری و ماه تقریباً در ۴۰۰هزار کیلومتری سطح زمین چرخش می‌کنند. این فاصله می‌تواند تعمیرات یا ارتقاء سخت‌افزار JWST پس از راه‌اندازی را عملاً غیرممکن کند. اشیاء در این فاصله می‌توانند هماهنگ با زمین دور خورشید بچرخند که اجازه می‌دهد تلسکوپ در یک فاصله تقریباً ثابت از زمین باقی بماند. تلسکپ جیمز وب برای محافظت از گرما و نورِ خورشید و زمین از یک سپر خورشیدی استفاده میکند. این باعث می‌شود که دمای فضاپیمای زیر ۲۲۰- درجه سانتیگراد نگه داشته شود که برای رصد امواج مادون‌قرمز مورد نیاز است.عملیات باز شدن سپر خورشیدی(unfolding) را به روشی کاملاً آهسته و کنترل شده انجام دهیم و شکل بادبادکی حیاتی آن را حفظ کنیم و نشان دهیم که آماده انجام این اقدامات در فضا است .”
تلسکوپ فضایی جیمز وب مانند تلسکوپ فضایی هابل در مدار زمین نخواهد بود - در واقع به دور خورشید ، 1.5 میلیون کیلومتر (1 میلیون مایل) دورتر از زمین در نقطه ای که دومین نقطه لاگرانژ یا L2 نامیده می شود ، می چرخد. به ویژگی خاص این مدار این است که به تلسکوپ اجازه می دهد در حین حرکت به دور خورشید در راستای زمین بماند. این به محافظ بزرگ خورشید اجازه می دهد تا تلسکوپ را در برابر نور و گرمای خورشید و زمین (و ماه) محافظت کند.
نمودار فاصله خورشید زمینتصویر
HST ، گراف فاصله وب
وب در 1.5 میلیون کیلومتری (1 میلیون مایل) دورتر از زمین در نقطه ای که دومین نقطه لاگرانژ یا L2 نامیده می شود ، به دور خورشید می چرخد. (توجه داشته باشید که این گرافیک ها در مقیاس نیستند.)
انیمیشن مدار وب
گردش وب به دور خورشید در L2.
چرا جهت زمین و خورشید اهمیت دارد؟
وب در درجه اول نور مادون قرمز را مشاهده می کند ، که گاهی اوقات می تواند به عنوان گرما احساس شود. از آنجا که تلسکوپ سیگنالهای مادون قرمز بسیار ضعیف اجسام بسیار دور را رصد می کند ، باید از هر منبع گرم و روشن محافظت شود. این شامل خود ماهواره نیز می شود! این آفتابگیر برای جدا کردن آینه ها و ابزارهای حساس نه تنها از خورشید و زمین/ماه ، بلکه از اتوبوس فضاپیما نیز استفاده می شود.
سپر حرارتی
تفاوت دما بین دو طرف سرد و گرم تلسکوپ بسیار زیاد است - شما می توانید تقریباً آب را در طرف گرم بجوشانید و نیتروژن را در قسمت سرد منجمد کنید!
خود این تلسکوپ در حدود 225 درجه زیر صفر درجه سانتیگراد (منهای 370 فارنهایت) کار خواهد کرد. تفاوت دما بین دو طرف سرد و گرم تلسکوپ بسیار زیاد است - شما می توانید تقریباً آب را در طرف گرم بجوشانید و نیتروژن را در قسمت سرد منجمد کنید!
برای اینکه محافظ آفتاب موثرتر باشد (این تلسکوپ معادل SPF یک میلیون ضد آفتاب را در برابر نور و گرمای خورشید/زمین/ماه قرار می دهد ، همه این اجسام باید در یک جهت قرار گیرند.
به همین دلیل است که تلسکوپ در دومین نقطه لاگرانژ قرار می گیرد.L2 چیست؟
جوزف-لویی لاگرانژ یک ریاضیدان قرن 18 بود که راه حلی برای مشکل سه بدن پیدا کرد. یعنی آیا پیکربندی ثابتی وجود دارد که در آن سه جسم بتوانند به دور یکدیگر بچرخند و در عین حال نسبت به یکدیگر در یک موقعیت باقی بمانند؟ همانطور که پیداست ، پنج راه حل برای این مشکل وجود دارد - و آنها به نام کاشف خود پنج نقطه لاگرانژ نامیده می شوند. در نقاط لاگرانژ ، کشش گرانشی دو توده بزرگ دقیقاً برابر نیروی گریز از مرکز است که برای حرکت یک جسم کوچک با آنها لازم است. نقاط L1 ، L2 و L3 همگی با یکدیگر همسو هستند - و L4 و L5 در نقاط مثلث متساوی الاضلاع قرار دارند.+
اولین نقطه خورشید-زمین لاگرانژ ، L1 ، 1.5 میلیون کیلومتر از زمین به سمت خورشید فاصله دارد و بسیاری از رصدخانه های خورشیدی در اینجا واقع شده اند ، از جمله DSCOVR ، WIND ، SOHO و ACE.
ماهواره های دیگری نیز در Sun-Earth L2 ، جایی که وب قرار خواهد داشت ، از جمله WMAP ، هرشل و پلانک وجود داشته است.
برخی از جزئیات فنی: برای جسمی (مانند فضاپیما) در یکی از این پنج نقطه آسان است که نسبت به دو جسم دیگر (مانند خورشید و زمین) در جای خود بماند. در واقع ، L4 و L5 از این جهت پایدار هستند که اجسام بدون هیچ کمکی به مدار L4 و L5 می گردند. برخی سیارک های کوچک در حال گردش به دور خورشید-زمین در نقاط L4 و L5 هستند. با این حال ، L1 ، L2 و L3 متاستاز هستند بنابراین اجسام اطراف این نقاط به آرامی به مدارهای خود در اطراف خورشید می روند مگر اینکه موقعیت خود را حفظ کنند ، به عنوان مثال با استفاده از رانش موشکی دوره ای کوچک. به همین دلیل است که L1 ، L2 و L3 اجسامی مانند L4 و L5 را جمع آوری نمی کنند.
وب در L2اگر وب دورتر از زمین به دور خورشید می چرخد ​​، آیا گردش بیشتر از یک سال به طول نمی انجامد؟ به طور معمول بله ، اما تعادل کشش گرانشی ترکیبی خورشید و زمین در نقطه L2 به این معنی است که وب با گردش به دور خورشید با زمین همگام می شود. نیروهای گرانشی خورشید و زمین تقریباً می توانند یک فضاپیما را در این نقطه نگه دارند ، به طوری که برای نگه داشتن فضاپیما در مدار L2 به نیروی نسبتا کمی نیاز است.
وب به دور L2 می چرخد ​​و از نظر اندازه شبیه مدار ماه در اطراف زمین است
وب دور L2 می چرخد ​​و دقیقاً در L2 ثابت نمی نشیند.
و وب به دور L2 می چرخد ​​و دقیقاً در L2 ثابت نمی نشیند. مدار وب در این تصویر از ویدیوی استقرار ما (در زیر) ، تقریباً در مقیاس نشان داده شده است. در واقع از نظر اندازه شبیه به گردش ماه به دور زمین است! این مدار (که تکمیل آن برای وب حدود 6 ماه طول می کشد) تلسکوپ را از سایه های زمین و ماه دور نگه می دارد. برخلاف هابل ، که هر 90 دقیقه به زیر سایه زمین می رود و از آن خارج می شود ، وب یک دیدگاه بلامانع خواهد داشت که به شما امکان می دهد به صورت 24 ساعته و 7 روزه عملیات علمی انجام دهید.
در هفته اول: استقرار Sunshield. مدت کوتاهی پس از اجرای دومین مانور تصحیح مسیر ، دنباله استقرار عمده را آغاز می کنیم ، که از پالت های جلو و عقب آفتابگیر شروع می شود. مرحله بعدی جداسازی اتوبوس و تلسکوپ فضاپیما با گسترش برج تلسکوپی بین آنها است. برج حدود 2 متر طول دارد و در این مرحله از توالی لازم است تا بقیه استقرار آفتابگیرها ادامه یابد. در مرحله بعدی ، غشاهای آفتاب گیر باز نمی شوند و وسط های وسط محافظ آفتاب تلسکوپی گسترش می یابد - ابتدا سمت بندر و سپس سمت راست - غشاها را با آنها بیرون می کشد. آخرین مرحله استقرار آفتاب گیر ، کشش غشاها است. در این بین ، چیزهای دیگری مانند شوفاژها رها شده و به کار گرفته می شوند. در ماه اول: استقرار تلسکوپ ، خنک شدن ، روشن شدن دستگاه و قرار دادن در مدار در اطراف L2. در هفته دوم پس از پرتاب ، استقرار ساختارهای تلسکوپ را با باز کردن و بستن سه پایه آینه ثانویه و چرخاندن و بستن دو بال آینه اصلی به پایان می بریم. توجه داشته باشید که تلسکوپ و ابزارهای علمی در سایه نور آفتاب به سرعت سرد می شوند ، اما چندین هفته طول می کشد تا آنها تا انتها خنک شوند و به دمای ثابت برسند. این خنک کننده با استفاده از نوارهای بخاری برقی استراتژیک به دقت کنترل می شود تا همه چیز با دقت جمع شود و به طوری که آب محبوس در قسمتهای رصدخانه به عنوان گاز به خلا فضا فرار کرده و به عنوان یخ روی آینه ها یا آشکارسازها یخ نزند ، که باعث تخریب می شود. عملکرد علمی ما تمام بخش های آینه اصلی و آینه ثانویه را باز کرده و تأیید می کنیم که می توانیم آنها را حرکت دهیم. در اواخر ماه اول ، آخرین مانور میان دوره ای را انجام می دهیم تا در مدار مطلوب در اطراف L2 قرار دهیم. در این مدت ما سیستم های ابزار علمی را نیز تقویت خواهیم کرد. پنج ماه باقی مانده از راه اندازی همه مربوط به هم ترازی نوری و کالیبراسیون ابزارهای علمی خواهد بود.
در ماه های دوم ، سوم و چهارم: بررسی های اولیه نوری و تراز تلسکوپ. با استفاده از حسگر راهنمای خوب ، ما وب را به یک ستاره درخشان نشان می دهیم و نشان می دهیم که رصدخانه می تواند اهداف را بدست آورد و روی آنها قفل شود و داده ها را عمدتا با NIRCam می گیریم. اما از آنجا که بخش های آینه اولیه هنوز باید برای یک آینه واحد تراز شوند ، تا 18 تصویر تحریف شده از همان ستاره هدف واحد وجود خواهد داشت. سپس ما روند طولانی تراز کردن همه نوری های تلسکوپ را آغاز می کنیم
اکنون ، JWST در مدار هاله ای به شعاع 800000 کیلومتر (500.000 مایل) در اطراف نقطه L2 خورشید-زمین ، یعنی 1.500.000 کیلومتر (930.000 مایل) از زمین ، یعنی 4 برابر فاصله بین زمین ، مستقر می شود. به ماه. بنابراین دقیقاً در سایه زمین نیست و همچنان از آفتابگیر قابل استفاده بزرگ استفاده خواهد کرد ، اما این فاصله زیادی با جایی است که ما LEO یا حتی GEO/GSO (مدارهای زمین ثابت/Geosynchronous) را دور می ریزیم و GEO دورترین این مدارهای پرکاربرد است. ، در 35،786 کیلومتر (22،236 مایل) بالاتر از خط استوا زمین (و مدار گورستان آن کمی دورتر از آن). JWST در مدار هاله ای تقریباً 40 برابر دورتر از زمین قرار می گیرد ، همانطور که انتظار می رود هرگونه بقایای فضایی که مدارهای سیاره ما را به هم ریخته است.
با شناسایی اینکه کدام بخش آینه اولیه با کدام تصویر حرکت می کند با حرکت دادن هر بخش در یک زمان و چند ماه بعد با تراز همه بخشها به عنوان یک و آینه ثانویه به طور مطلوب به پایان می رسد. زمان خنک شدن به طور موثری به پایان می رسد و کریو کولر در پایین ترین دمای خود شروع به کار می کند و MIRI نیز می تواند شروع به گرفتن اطلاعات خوب کند.
در ماههای پنجم و ششم: کالیبراسیون و تکمیل راه اندازی. ما با مشاهده اهداف نماینده ، تمام شیوه های عملکرد بسیاری از ابزارهای علمی را با دقت انجام خواهیم داد و توانایی ردیابی اهداف "متحرک" را که اجسام نزدیک مانند سیارک ها ، دنباله دارها ، قمرها و سیارات در منظومه شمسی ما هستند ، نشان خواهیم داد. به ما "مشاهدات اولیه انتشار" را که بلافاصله پس از اتمام راه اندازی فاش می شود ، انجام می دهیم ، که توانایی های رصدخانه را به نمایش می گذارد.
پس از شش ماه: "عملیات علمی!" وب مأموریت علمی خود را آغاز کرده و عملیات علمی معمول را آغاز می کند.
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۰/۷/۲۹ - ۰۸:۳۳, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 108

سپاس: 8

Re: تلسکوپ جیمز وب

پست توسط افق رویداد »

مثل اینکه تلسکوپ آن باکس شده.

ارسال پست