वेब टेलीस्कोप कब लॉन्च होगा? जेम्स वेब टेलीस्कोप के पहले लक्ष्य की घोषणा की गई

चित्रण कॉपीराइटनासातस्वीर का शीर्षक पिछले साल अक्टूबर से गोडार्ड सेंटर के निर्वात कक्ष में दूरबीन के वैज्ञानिक उपकरणों का परीक्षण किया जा रहा है।

हबल कक्षीय दूरबीन, जेम्स वेब अंतरिक्ष वेधशाला के उत्तराधिकारी के प्रक्षेपण की तैयारी का काम निर्णायक चरण में प्रवेश कर गया है।

नासा के इंजीनियर नई दूरबीन के मुख्य दर्पण को असेंबल करने का काम पूरा कर रहे हैं। नई दूरबीन का प्रक्षेपण अब अक्टूबर 2018 में करने की योजना है।

दूरबीन के वैज्ञानिक उपकरणों के चार मुख्य ब्लॉकों के क्रायोजेनिक परीक्षण और अंशांकन भी पूरा किया जा रहा है।

इस प्रकार एक नई कक्षीय वेधशाला लॉन्च करने की नासा की परियोजना अपने अंतिम चरण में प्रवेश कर गई है, और शेष प्री-लॉन्च चरण आने वाले महीनों में तेजी से पूरा होने की उम्मीद की जा सकती है।

टेलीस्कोप को यूरोपीय एरियन 5 लॉन्च वाहन का उपयोग करके लॉन्च करने की योजना बनाई गई है, जिसने टेलीस्कोप की कई डिज़ाइन विशेषताओं को निर्धारित किया है, विशेष रूप से तथ्य यह है कि इसके मुख्य दर्पण में खंड होते हैं।

जेम्स वेब ऑर्बिटल टेलीस्कोप, जिसका नाम नासा के दूसरे प्रमुख के नाम पर रखा गया है, को अमेरिकी एयरोस्पेस एजेंसी, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी और कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा वित्त पोषित किया जाता है।

चित्रण कॉपीराइटनासातस्वीर का शीर्षक प्रत्येक बेरिलियम दर्पण खंड को जगह पर चिपका दिया गया है

नई दूरबीन का प्राथमिक उद्देश्य बिग बैंग के बाद बने पहले तारों और आकाशगंगाओं के प्रकाश का पता लगाना, आकाशगंगाओं, तारों, ग्रह प्रणालियों के निर्माण और विकास और जीवन की उत्पत्ति का अध्ययन करना है। वेब इस बारे में भी बात करने में सक्षम होगा कि ब्रह्मांड का पुनर्आयनीकरण कब और कहाँ शुरू हुआ और इसका कारण क्या था।

टेलीस्कोप 300 K (जो पृथ्वी की सतह के तापमान के लगभग बराबर है) के सतह तापमान वाले अपेक्षाकृत ठंडे एक्सोप्लैनेट का पता लगाना संभव बना देगा, जो अपने तारों से 12 खगोलीय इकाइयों (एयू) से अधिक दूरी पर स्थित हैं। पृथ्वी से 15 प्रकाश वर्ष तक.

जोन को विस्तृत अवलोकनसूर्य के निकटतम दो दर्जन से अधिक तारे टकराएंगे। नए टेलीस्कोप के लिए धन्यवाद, एक्सोप्लेनेटोलॉजी में एक वास्तविक सफलता की उम्मीद है - टेलीस्कोप की क्षमताएं न केवल एक्सोप्लैनेट का पता लगाने के लिए पर्याप्त होंगी, बल्कि इन ग्रहों के उपग्रहों और वर्णक्रमीय रेखाओं का भी पता लगाने के लिए पर्याप्त होंगी, जो किसी भी जमीन के लिए एक अप्राप्य संकेतक होगा। -आधारित और कक्षीय दूरबीन 2020 की शुरुआत तक, जब 39.3 मीटर के दर्पण व्यास के साथ यूरोपीय अत्यंत बड़े टेलीस्कोप को चालू किया गया।

चित्रण कॉपीराइटनासातस्वीर का शीर्षक मुख्य दर्पण के अंतिम दो खंड स्थापना की प्रतीक्षा में हैं

दूरबीन कम से कम पांच साल तक काम करेगी।

हाल के सप्ताहों में, नासा के इंजीनियर बेरिलियम प्राथमिक दर्पण खंडों को दर्पण की सहायक संरचना से जोड़ने में व्यस्त हैं।

अगले कुछ दिनों में, अंतिम दो अष्टकोणीय खंडों को बन्धन के लिए वांछित स्थान पर स्थापित किया जाएगा।

इस बीच, मैरीलैंड में गोडार्ड सेंटर के बगल के कमरे में, असेंबली शॉप के बगल में, भविष्य के टेलीस्कोप के वैज्ञानिक उपकरणों के क्रायोजेनिक-वैक्यूम परीक्षण पूरे किए जा रहे हैं।

जेम्स वेब के पास अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए निम्नलिखित वैज्ञानिक उपकरण होंगे:

• नियर-इन्फ्रारेड कैमरा;
• अवरक्त विकिरण की मध्य-सीमा में काम करने के लिए उपकरण (मिड-इन्फ्रारेड उपकरण);
• निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ;
• फाइन गाइडेंस सेंसर/नियर इंफ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ।

पिछले साल अक्टूबर से ये उपकरण एक निर्वात कक्ष में हैं, जिसका तापमान शून्य से 233 डिग्री सेल्सियस कम हो गया है।

चित्रण कॉपीराइटनासातस्वीर का शीर्षक जॉनसन सेंटर में ब्रेडबोर्ड का परीक्षण पहले से ही चल रहा है।

उपकरण अंशांकन डेटा पहले ही प्राप्त किया जा चुका है, जो गहरे अंतरिक्ष में दूरबीन को नियंत्रित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण होगा।

इन परीक्षणों ने कई दोषों की पहचान करने और अविश्वसनीय उपकरणों और भागों को बदलने में मदद की। टेलीस्कोप में 250 हजार कवर और शटर हैं, जिनमें से कुछ में पृथ्वी से लॉन्च होने पर कंपन के प्रभाव में वैक्यूम में "चिपकने" का अप्रिय दोष है।

मौजूदा परीक्षणों के दौरान प्रक्षेपण यान के कंपन का अनुकरण किया गया और बदले गए हिस्सों की विश्वसनीयता बढ़ी।

यह सभी टेलीस्कोप प्रणालियों के अधिक सामान्य ऑप्टिकल, कंपन और ध्वनिक परीक्षण करने के लिए बना हुआ है।

इसके बाद दर्पण और वैज्ञानिक उपकरणों को क्रायोजेनिक-वैक्यूम परीक्षण के लिए जॉनसन सेंटर में एक कक्ष में ले जाया जाएगा, जिसे परीक्षण के लिए 1960 के दशक में बनाया गया था। रॉकेट प्रौद्योगिकीप्रोजेक्ट "अपोलो"। ये परीक्षण करीब एक साल में शुरू हो जायेंगे.

उनके पूरा होने के बाद, एक नियंत्रण प्रणाली मॉड्यूल को दूरबीन से जोड़ा जाएगा, जिसमें ऑन-बोर्ड कंप्यूटर और संचार प्रणाली स्थापित की जाएंगी।

अंतिम चरण दूरबीन पर एक टेनिस कोर्ट के आकार का एक विशाल सौर ढाल स्थापित करना होगा, जो ऑप्टिकल सिस्टम को सूर्य के प्रकाश के संपर्क से बचाएगा।

अक्टूबर 2018 तक ज्यादा समय नहीं लगेगा।

नासा ने आज जेम्स वेब टेलीस्कोप परियोजना की योजना की पुष्टि की। प्रबंधन ने कहा कि मौजूदा बजट और अंतरिक्ष दूरबीन की 2018 लॉन्च योजनाएं दोनों चालू हैं। गौरतलब है कि एजेंसी खुद इस टेलीस्कोप को इसके प्रतिस्थापन के बजाय अगले हबल मॉडल के रूप में देखती है।

दूरबीन की क्षमताएं हबल से काफी अधिक हैं। जेम्स वेब में 6.5 मीटर व्यास वाला एक समग्र दर्पण होगा (हबल दर्पण का व्यास 2.4 मीटर है) जिसका एकत्रित सतह क्षेत्र 25 वर्ग मीटर होगा और एक टेनिस कोर्ट के आकार का सौर ढाल होगा। दूरबीन को सूर्य-पृथ्वी प्रणाली के L2 लैग्रेंज बिंदु पर रखा जाएगा।

जेम्स वेब ब्रह्मांड के सुदूर अतीत की यात्रा करने में सक्षम होंगे - बिग बैंग के बाद 100 से 250 मिलियन वर्ष तक की अवधि के लिए। दूसरे शब्दों में, नया टेलीस्कोप हबल की तुलना में बाहरी अंतरिक्ष की गहराई में बहुत अधिक देखने में सक्षम होगा, जो बिग बैंग के बाद 800 मिलियन से 1 बिलियन वर्ष से अधिक "यात्रा" नहीं कर सकता है। इसके अलावा, वेब दृश्य प्रकाश के लिए "तेज" नहीं है; उसकी विशेषज्ञता अवरक्त स्पेक्ट्रम है। हालाँकि, जेम्स वेब भी विकिरण का पता लगा सकता है आँख से दृश्यमानव्यक्ति।

जेम्स वेब टेलीस्कोप "क्या देखता है" और हबल अंतरिक्ष में एक ही बिंदु पर क्या देखता है, इसका अनुकरण

परियोजना कार्यान्वयन में कठिनाइयाँ

जेम्स वेब और हबल जैसी बड़ी परियोजनाओं के साथ मुख्य समस्या बजट है। पहली और दूसरी दोनों परियोजनाएँ बजट से परे थीं। लेकिन, चूंकि बजट का एक बड़ा हिस्सा पहले ही खर्च हो चुका है, इसलिए योजनाओं को लागू करने के अलावा कुछ नहीं बचा है।

हबल के मामले में, स्थिति इस तथ्य से और भी जटिल थी कि दर्पण शुरू में गलत तरीके से स्थापित किया गया था। इससे दूरबीन की क्षमताएं प्रभावित हुईं और बाहरी अभियान की मदद से त्रुटि को ठीक करने में काफी समय लग गया, जिसके दौरान सुधार लेंस लगाए गए थे।

जहाँ तक जेम्स वेब की बात है, यहाँ गलती अक्षम्य है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, नई दूरबीन को L2 लैग्रेंज बिंदु पर स्थापित करने की योजना है। अगर कुछ गलत हुआ तो आपको प्रोजेक्ट के बारे में भूलना होगा। हालाँकि, परियोजना के सफल कार्यान्वयन की संभावनाएँ काफी महत्वपूर्ण हैं।

वेब चंद्रमा और सौर ढालों के पीछे L2 बिंदु पर अपनी स्थिति से सहायता प्राप्त करते हुए, निकट और मध्य-अवरक्त स्पेक्ट्रम में झांकेगा, जो सूर्य, पृथ्वी और चंद्रमा की घुसपैठ की रोशनी को रोकता है, जिससे डिवाइस की शीतलन पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है। वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड के सबसे पहले सितारों, युवा आकाशगंगाओं के गठन और टकराव, और प्रोटोप्लेनेटरी सिस्टम में सितारों के जन्म को देखने की उम्मीद है - जिसमें जीवन के रासायनिक घटक शामिल हो सकते हैं।

ये पहले सितारे ब्रह्मांड की संरचना को समझने की कुंजी हो सकते हैं। सैद्धांतिक रूप से, वे कहाँ और कैसे बनते हैं इसका सीधा संबंध डार्क मैटर के पहले मॉडल से है - एक अदृश्य, रहस्यमय पदार्थ जिसका पता इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से लगाया जाता है - और उनके जीवन और मृत्यु के चक्र का कारण बनता है प्रतिक्रिया, जिसने पहली आकाशगंगाओं के निर्माण को प्रभावित किया। और तबसे अतिविशाल तारेसाथ एक छोटी सी अवधि मेंहमारे सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 30 से 300 गुना (और लाखों गुना अधिक चमकीला) जीवन के साथ, ये पहले तारे सुपरनोवा के रूप में विस्फोटित हुए होंगे और फिर ढहकर ब्लैक होल बन गए, जिन्होंने अंततः सबसे विशाल आकाशगंगाओं के केंद्रों पर कब्जा कर लिया।

यह सब देखना हमारे द्वारा अब तक बनाए गए उपकरणों के लिए निश्चित रूप से एक उपलब्धि है। नए उपकरणों और अंतरिक्ष यान की बदौलत हम और भी अधिक देख पाएंगे।

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का दौरा

वेब एक हीरे के आकार का बेड़ा जैसा दिखता है जो मोटे, घुमावदार मस्तूल और पाल से सुसज्जित है - यदि इसे विशाल बेरिलियम खाने वाली मधुमक्खियों द्वारा बनाया गया है। अपने निचले हिस्से को सूर्य की ओर निर्देशित करते हुए, नीचे से "बेड़ा" में एक ढाल होती है - कैप्टन की परतें, स्लिट्स द्वारा अलग की जाती हैं। कुशल शीतलन के लिए प्रत्येक परत को वैक्यूम गैप द्वारा अलग किया जाता है, और साथ में वे मुख्य परावर्तक और उपकरणों की रक्षा करते हैं।

कैप्टन ड्यूपॉन्ट द्वारा बनाई गई एक बहुत पतली (मानव बाल के बारे में सोचें) पॉलिमर फिल्म है जो अत्यधिक गर्मी और कंपन की स्थिति में स्थिर यांत्रिक गुणों को बनाए रखने में सक्षम है। आप चाहें तो ढाल के एक तरफ पानी उबाल सकते हैं और दूसरी तरफ नाइट्रोजन को तरल रूप में रख सकते हैं। यह काफी अच्छी तरह से फोल्ड भी हो जाता है, जो लॉन्चिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

जहाज के "कील" में एक संरचना होती है जो प्रक्षेपण के दौरान सौर ढाल और वाहन को बिजली देने के लिए सौर पैनलों को संग्रहीत करती है। केंद्र में एक बॉक्स है जिसमें वेब को शक्ति प्रदान करने वाले सभी महत्वपूर्ण समर्थन कार्य शामिल हैं, जिनमें पावर, रवैया नियंत्रण, संचार, कमांड, डेटा प्रोसेसिंग और थर्मल नियंत्रण शामिल हैं। ऐन्टेना सजाता है उपस्थितिबॉक्स और यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि सब कुछ सही दिशा में उन्मुख है। हीट शील्ड के एक छोर पर, इसके लंबवत, एक टॉर्क ट्रिमर होता है, जो डिवाइस पर फोटॉन द्वारा लगाए गए दबाव की भरपाई करता है।

ढाल के अंतरिक्ष पक्ष में एक "पाल", एक विशाल वेब दर्पण, ऑप्टिकल उपकरण का हिस्सा और उपकरण के साथ एक बॉक्स है। लॉन्च के बाद 18 हेक्सागोनल बेरिलियम खंड 6.5 मीटर चौड़े एक बड़े प्राथमिक दर्पण में बदल जाएंगे।

इस दर्पण के सामने, तीन समर्थनों द्वारा रखा गया, एक द्वितीयक दर्पण है जो प्राथमिक दर्पण से प्रकाश को पीछे के ऑप्टिकल सबसिस्टम में केंद्रित करता है, जो प्राथमिक दर्पण के केंद्र से निकला हुआ एक पच्चर के आकार का बॉक्स होता है। यह संरचना भटके हुए प्रकाश को विक्षेपित करती है और प्रकाश को द्वितीयक दर्पण से "मस्तूल" के पीछे स्थित उपकरणों की ओर निर्देशित करती है, जो प्राथमिक दर्पण की खंडित संरचना का भी समर्थन करता है।

एक बार जब वाहन अपनी छह महीने की कमीशनिंग अवधि पूरी कर लेता है, तो यह ईंधन की खपत के आधार पर 5-10 साल तक, शायद इससे भी अधिक समय तक काम करेगा, लेकिन मरम्मत के लिए यह बहुत दूर होगा। वास्तव में, हबल इस संबंध में कुछ हद तक अपवाद है। लेकिन हबल और अन्य साझा वेधशालाओं की तरह, वेब का मिशन दुनिया भर के वैज्ञानिकों की प्रतिस्पर्धी रूप से चयनित परियोजनाओं के साथ काम करना होगा। फिर परिणाम ऑनलाइन उपलब्ध शोध और डेटा में अपना रास्ता खोज लेंगे।

आइए उन उपकरणों पर करीब से नज़र डालें जो इस सारे शोध को संभव बनाते हैं।

उपकरण: दृष्टि से बाहर

यद्यपि यह दृश्य स्पेक्ट्रम (लाल और सोने की रोशनी) में कुछ देखता है, वेब मूल रूप से एक बड़ा अवरक्त दूरबीन है।

इसका मुख्य थर्मल इमेजर, निकट-अवरक्त कैमरा है एनआईआरसीएएम, 0.6-5.0 माइक्रोन (इन्फ्रारेड के पास) की सीमा में देखता है। यह सबसे पहले सितारों और आकाशगंगाओं के जन्म से अवरक्त प्रकाश का पता लगाने में सक्षम होगा, पास की आकाशगंगाओं और कुइपर बेल्ट के माध्यम से घूमने वाली स्थानीय वस्तुओं का सर्वेक्षण करेगा - नेप्च्यून की कक्षा से परे घूमने वाले बर्फीले पिंडों का विस्तार, जिसमें प्लूटो भी है और अन्य बौने ग्रह.

NIRCam एक कोरोनोग्राफ से भी सुसज्जित है, जो कैमरे को चमकीले तारों के आसपास के पतले प्रभामंडल का निरीक्षण करने की अनुमति देगा, जो उनकी चकाचौंध रोशनी को रोक देगा - आवश्यक उपकरणएक्सोप्लैनेट की पहचान करने के लिए।

निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोग्राफ NIRCam के समान तरंग दैर्ध्य रेंज में काम करता है। अन्य स्पेक्ट्रोग्राफ की तरह, यह विश्लेषण करता है भौतिक गुणतारे जैसी वस्तुएं, उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को स्पेक्ट्रा में विभाजित करती हैं, जिसकी संरचना तापमान, द्रव्यमान और के आधार पर भिन्न होती है रासायनिक संरचनावस्तु।

एनआईआरएसपीसी हजारों प्राचीन आकाशगंगाओं का अध्ययन करेगा जिनका उत्सर्जन इतना कमजोर है कि एक एकल स्पेक्ट्रोग्राफ को काम करने के लिए सैकड़ों घंटे की आवश्यकता होगी। इस कठिन कार्य को सरल बनाने के लिए, स्पेक्ट्रोग्राफ एक उल्लेखनीय उपकरण से सुसज्जित है: 62,000 व्यक्तिगत ब्लाइंड्स का एक ग्रिड, प्रत्येक का आकार लगभग 100 गुणा 200 माइक्रोन (कुछ मानव बाल की चौड़ाई) और जिनमें से प्रत्येक को खोला और बंद किया जा सकता है, अवरुद्ध किया जा सकता है से अधिक प्रकाश चमकीले तारे. इस सरणी के साथ, NIRSpec पहला अंतरिक्ष स्पेक्ट्रोग्राफ होगा जो एक साथ सैकड़ों विभिन्न वस्तुओं का निरीक्षण कर सकता है।

बढ़िया मार्गदर्शन सेंसरऔर एक स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ (एफजीएस-एनआईआरआईएसएस) अनिवार्य रूप से एक साथ पैक किए गए दो सेंसर हैं। NIRISSइसमें चार मोड शामिल हैं, प्रत्येक एक अलग तरंग दैर्ध्य से जुड़ा हुआ है। इनमें स्लिटलेस स्पेक्ट्रोस्कोपी शामिल है, जो एक प्रिज्म और ग्रिज्म नामक झंझरी का उपयोग करके एक स्पेक्ट्रम बनाता है, जो एक साथ हस्तक्षेप पैटर्न बनाते हैं जो तारे के प्रकाश के खिलाफ एक्सोप्लेनेटरी प्रकाश को प्रकट कर सकते हैं।

एफ.जी.एस.एक संवेदनशील और बिना पलक झपकाए कैमरा है जो नेविगेशन तस्वीरें लेता है और उन्हें रवैया नियंत्रण प्रणालियों तक पहुंचाता है जो दूरबीन को सही दिशा में इंगित करते रहते हैं।

वेब का नवीनतम उपकरण अपनी सीमा को निकट-अवरक्त से मध्य-अवरक्त स्पेक्ट्रम तक विस्तारित करता है, जो रेडशिफ्ट वस्तुओं के साथ-साथ ग्रहों, धूमकेतु, क्षुद्रग्रहों, सौर-गर्म धूल और प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के अवलोकन के लिए उपयोगी है। कैमरा और स्पेक्ट्रोग्राफ दोनों होने के कारण यह उपकरण मिरीतरंग दैर्ध्य की सबसे विस्तृत श्रृंखला, 5-28 माइक्रोन को कवर करता है। इसका वाइडबैंड कैमरा करने में सक्षम होगा अधिक प्रकारवे चित्र जिनके लिए हम हबल को पसंद करते हैं।

इसके अलावा, ब्रह्मांड को समझने के लिए अवरक्त अवलोकनों का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। धूल और गैस तारकीय नर्सरी में तारों से दृश्यमान प्रकाश को अवरुद्ध कर सकते हैं, लेकिन अवरक्त प्रकाश नहीं। इसके अलावा, जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार होता है और आकाशगंगाएँ अलग होती जाती हैं, उनका प्रकाश "खिंचाव" होता है और लाल हो जाता है, जो अवरक्त जैसे विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लंबे-तरंग स्पेक्ट्रम में चला जाता है। एक आकाशगंगा जितनी दूर होती है, वह उतनी ही तेजी से पीछे हटती है और उसका रेडशिफ्ट उतना ही महत्वपूर्ण हो जाता है - यह वेब टेलीस्कोप का मूल्य है।

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम एक्सोप्लैनेट के वायुमंडल के बारे में भी जानकारी प्रदान कर सकता है और क्या उनमें जीवन से जुड़े आणविक घटक हैं। पृथ्वी पर, हम जलवाष्प, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड को "ग्रीनहाउस गैसें" कहते हैं क्योंकि वे गर्मी को अवशोषित करते हैं। क्योंकि यह प्रवृत्ति हर जगह सच है, वैज्ञानिक स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करके पदार्थों के अवशोषण पैटर्न को देखकर दूर की दुनिया के वायुमंडल में परिचित पदार्थों का पता लगाने के लिए वेब का उपयोग कर सकते हैं।

मुख्य ठेकेदार नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन
बॉल एयरोस्पेस तरंग सीमा 0.6-28 µm (दृश्य और अवरक्त भाग) जगह सूर्य-पृथ्वी प्रणाली का लैग्रेंज बिंदु एल 2 (पृथ्वी से सूर्य के विपरीत दिशा में 1.5 मिलियन किमी) कक्षा प्रकार हेलो कक्षा प्रक्षेपण की तारीख 30 मार्च 2021 लॉन्च स्थान कुरु कक्षा प्रक्षेपण यान एरियन-5 या एरियन-6 अवधि 5-10 वर्ष डोरबिट तिथि 2024 के आसपास वज़न 6.2 टन टेलीस्कोप प्रकार कोर्श प्रणाली की परावर्तक दूरबीन व्यास लगभग 6.5 मी संग्रह क्षेत्र
सतह लगभग 25 वर्ग मीटर फोकल लम्बाई 131.4 मी वैज्ञानिक उपकरण

• मिरी

मध्य-अवरक्त उपकरण

• NIRCam

इन्फ्रारेड कैमरे के पास

• NIRSpec

निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोग्राफ

• एफजीएस/एनआईआरआईएसएस

निकट-अवरक्त इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ के साथ सटीक लक्ष्यीकरण सेंसर वेबसाइट www.jwst.nasa.gov विकिमीडिया कॉमन्स पर मीडिया फ़ाइलें

मूल रूप से इसे नेक्स्ट जेनरेशन स्पेस टेलीस्कोप कहा जाता है। अगली पीढ़ी का अंतरिक्ष दूरबीन, एनजीएसटी). 2002 में, नासा के दूसरे निदेशक, जेम्स वेब (1906-1992) के सम्मान में इसका नाम बदल दिया गया, जिन्होंने अपोलो कार्यक्रम के दौरान 1961-1968 तक एजेंसी का नेतृत्व किया था।

जेम्स वेब में 25 वर्ग मीटर के एकत्रित सतह क्षेत्र के साथ 6.5 मीटर व्यास का एक मिश्रित दर्पण होगा, जो एक हीट शील्ड द्वारा सूर्य और पृथ्वी से अवरक्त विकिरण से छिपा होगा। दूरबीन को सूर्य-पृथ्वी प्रणाली के लैग्रेंज बिंदु एल 2 पर एक प्रभामंडल कक्षा में रखा जाएगा।

परियोजना परिणाम है अंतरराष्ट्रीय सहयोगयूरोपीय और कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसियों के महत्वपूर्ण योगदान के साथ, नासा के नेतृत्व में 17 देश।

वर्तमान योजनाओं में टेलीस्कोप को मार्च 2021 में एरियन 5 रॉकेट पर लॉन्च करने का आह्वान किया गया है। इस मामले में, पहला वैज्ञानिक अनुसंधानशरद ऋतु 2021 में शुरू होगा। दूरबीन कम से कम पांच साल तक काम करेगी।

कार्य

खगोल भौतिकी

JWST के प्राथमिक उद्देश्य हैं: बिग बैंग के बाद बने पहले तारों और आकाशगंगाओं के प्रकाश का पता लगाना, आकाशगंगाओं, तारों, ग्रह प्रणालियों के निर्माण और विकास और जीवन की उत्पत्ति का अध्ययन करना। वेब इस बारे में भी बात करने में सक्षम होगा कि ब्रह्मांड का पुनर्आयनीकरण कब और कहाँ शुरू हुआ और इसका कारण क्या था।

एक्सोप्लेनेटोलॉजी

दूरबीन 12 AU से अधिक दूर स्थित 300 K (जो पृथ्वी की सतह के तापमान के लगभग बराबर है) के सतह तापमान वाले अपेक्षाकृत ठंडे एक्सोप्लैनेट का पता लगाना संभव बनाएगी। यानी अपने तारों से, और पृथ्वी से 15 प्रकाश वर्ष तक की दूरी पर। सूर्य के निकटतम दो दर्जन से अधिक तारे विस्तृत अवलोकन क्षेत्र में आएंगे। JWST के लिए धन्यवाद, एक्सोप्लैनेटोलॉजी में एक वास्तविक सफलता की उम्मीद है - दूरबीन की क्षमताएं न केवल स्वयं एक्सोप्लैनेट का पता लगाने के लिए पर्याप्त होंगी, बल्कि इन ग्रहों के उपग्रहों और वर्णक्रमीय रेखाओं का भी पता लगाने के लिए पर्याप्त होंगी (जो किसी भी जमीन-आधारित के लिए एक अप्राप्य संकेतक होगा) या 2025 तक अंतरिक्ष दूरबीन, जब 39.3 मीटर के दर्पण व्यास वाला यूरोपीय अत्यंत बड़ा टेलीस्कोप पेश किया जाएगा। एक्सोप्लैनेट की खोज के लिए 2009 से केपलर टेलीस्कोप द्वारा प्राप्त डेटा का भी उपयोग किया जाएगा। हालाँकि, दूरबीन की क्षमताएँ पाए गए एक्सोप्लैनेट की छवियां प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं होंगी। यह अवसर 2030 के मध्य तक दिखाई नहीं देगा, जब जेम्स वेब का उत्तराधिकारी टेलीस्कोप, एटलास्ट लॉन्च किया जाएगा।

सौरमंडल का जल संसार

अध्ययन के लिए दूरबीन के अवरक्त उपकरणों का उपयोग किया जाएगा पानी की दुनिया सौर परिवार- बृहस्पति का चंद्रमा यूरोपा और शनि का चंद्रमा एन्सेलाडस। NIRSpec उपकरण का उपयोग दोनों उपग्रहों के गीजर में बायोसिग्नेचर (मीथेन, मेथनॉल, ईथेन) की खोज के लिए किया जाएगा।

NIRCam उपकरण यूरोपा की छवियां प्राप्त करने में सक्षम होगा उच्च संकल्प, जिसका उपयोग इसकी सतह का अध्ययन करने और गीजर और उच्च भूवैज्ञानिक गतिविधि वाले क्षेत्रों की खोज के लिए किया जाएगा। पता लगाए गए गीजर की संरचना का विश्लेषण NIRSpec और MIRI उपकरणों का उपयोग करके किया जाएगा। इन अध्ययनों से प्राप्त डेटा का उपयोग यूरोपा क्लिपर जांच द्वारा यूरोप की खोज में भी किया जाएगा।

एन्सेलेडस के लिए, इसकी दूरदर्शिता और छोटे आकार के कारण, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां प्राप्त करना संभव नहीं होगा, लेकिन दूरबीन की क्षमताएं हमें इसके गीजर की आणविक संरचना का विश्लेषण करने की अनुमति देंगी।

कहानी

नियोजित लॉन्च तिथि और बजट बदलना

वर्ष	की योजना बनाई प्रक्षेपण की तारीख	की योजना बनाई बजट (अरब डॉलर)
1997	2007	0,5
1998	2007	1
1999	2007-2008	1
2000	2009	1,8
2002	2010	2,5
2003	2011	2,5
2005	2013	3
2006	2014	4,5
2008	2014	5,1
2010	सितंबर 2015 से पहले नहीं	≥6,5
2011	2018	8,7
2013	2018	8,8
2017	वसंत 2019	8,8
2018	मार्च 2020 से पहले नहीं	≥8,8
2018	30 मार्च 2021	9,66

प्रारंभ में, प्रक्षेपण 2007 के लिए निर्धारित किया गया था, लेकिन बाद में इसे कई बार स्थगित किया गया (तालिका देखें)। दर्पण का पहला खंड केवल 2015 के अंत में दूरबीन पर स्थापित किया गया था, और संपूर्ण मुख्य समग्र दर्पण केवल फरवरी 2016 में इकट्ठा किया गया था। वसंत 2018 तक, नियोजित लॉन्च तिथि को 30 मार्च, 2021 में स्थानांतरित कर दिया गया था।

फाइनेंसिंग

प्रोजेक्ट की लागत भी बार-बार बढ़ी है. जून 2011 में, यह ज्ञात हुआ कि दूरबीन की लागत मूल अनुमान से कम से कम चार गुना अधिक थी। जुलाई 2011 में कांग्रेस द्वारा प्रस्तावित नासा के बजट में कुप्रबंधन और कार्यक्रम की अधिकता के कारण दूरबीन के लिए वित्त पोषण को समाप्त करने का आह्वान किया गया था, लेकिन बजट को उसी वर्ष सितंबर में संशोधित किया गया था और परियोजना वित्त पोषित रही। फंडिंग जारी रखने का अंतिम निर्णय 1 नवंबर, 2011 को सीनेट द्वारा किया गया था।

2013 में, दूरबीन के निर्माण के लिए $626.7 मिलियन आवंटित किए गए थे।

2018 के वसंत तक, परियोजना की लागत बढ़कर 9.66 बिलियन डॉलर हो गई थी।

ऑप्टिकल सिस्टम का निर्माण

समस्या

दूरबीन की संवेदनशीलता और उसकी विभेदन क्षमता सीधे दर्पण क्षेत्र के आकार से संबंधित होती है जो वस्तुओं से प्रकाश एकत्र करता है। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने निर्धारित किया है कि सबसे दूर की आकाशगंगाओं से प्रकाश मापने के लिए प्राथमिक दर्पण का न्यूनतम व्यास 6.5 मीटर होना चाहिए। हबल टेलीस्कोप दर्पण के समान दर्पण का सरल निर्माण, लेकिन बड़ा आकार, अस्वीकार्य था क्योंकि इसका द्रव्यमान किसी दूरबीन को अंतरिक्ष में प्रक्षेपित करने के लिए बहुत बड़ा होगा। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की टीम को एक समाधान खोजने की आवश्यकता थी ताकि नए दर्पण का द्रव्यमान प्रति इकाई क्षेत्र हबल टेलीस्कोप दर्पण का 1/10 हो।

विकास एवं परीक्षण

उत्पादन

वेब दर्पण के लिए एक विशेष प्रकार के बेरिलियम का उपयोग किया जाता है। यह एक बढ़िया पाउडर है. पाउडर को स्टेनलेस स्टील के कंटेनर में रखा जाता है और एक सपाट आकार में दबाया जाता है। एक बार जब स्टील का कंटेनर हटा दिया जाता है, तो बेरिलियम के टुकड़े को आधा काट दिया जाता है, जिससे लगभग 1.3 मीटर चौड़े दो दर्पण रिक्त स्थान बन जाते हैं। प्रत्येक दर्पण रिक्त का उपयोग एक खंड बनाने के लिए किया जाता है।

दर्पण बनाने की प्रक्रिया बेरिलियम ब्लैंक के पीछे से अतिरिक्त सामग्री को काटकर शुरू होती है ताकि एक महीन रिज संरचना बनी रहे। प्रत्येक वर्कपीस के सामने वाले हिस्से को एक बड़े दर्पण में खंड की स्थिति को ध्यान में रखते हुए चिकना किया जाता है।

फिर प्रत्येक दर्पण की सतह को परिकलित दर्पण के समान आकार देने के लिए पीस दिया जाता है। इसके बाद दर्पण को सावधानीपूर्वक चिकना और पॉलिश किया जाता है। यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक दर्पण खंड का आकार आदर्श के करीब न हो जाए। इसके बाद, खंड को -240 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक ठंडा किया जाता है, और खंड के आयामों को लेजर इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है। फिर दर्पण, प्राप्त जानकारी को ध्यान में रखते हुए, अंतिम पॉलिशिंग से गुजरता है।

एक बार जब खंड संसाधित हो जाता है, तो 0.6-29 माइक्रोन की सीमा में अवरक्त विकिरण को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित करने के लिए दर्पण के सामने वाले हिस्से को सोने की एक पतली परत से लेपित किया जाता है, और तैयार खंड को क्रायोजेनिक तापमान पर फिर से परीक्षण किया जाता है।

परिक्षण

10 जुलाई, 2017 - टेलीस्कोप का अंतिम क्रायोजेनिक परीक्षण ह्यूस्टन के जॉनसन स्पेस सेंटर में 37 के तापमान पर शुरू हुआ, जो 100 दिनों तक चला।

ह्यूस्टन में परीक्षण के अलावा, वाहन को गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में यांत्रिक जांच की एक श्रृंखला से गुजरना पड़ा, जिससे पता चला कि यह भारी प्रक्षेपण वाहन से प्रक्षेपण का सामना कर सकता है।

फरवरी 2018 की शुरुआत में, विशाल दर्पण और विभिन्न उपकरण टेलीस्कोप असेंबली के अंतिम चरण के लिए नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन की रेडोंडो बीच सुविधा पर पहुंचे। टेलिस्कोप के प्रोपल्शन मॉड्यूल और उसके सन शील्ड का निर्माण वहां पहले से ही चल रहा है। जब पूरा ढांचा तैयार हो जाएगा तो इसे समुद्री जहाज से कैलिफोर्निया से फ्रेंच गुयाना भेजा जाएगा।

उपकरण

JWST के पास अंतरिक्ष अन्वेषण करने के लिए निम्नलिखित वैज्ञानिक उपकरण होंगे:

• नियर-इन्फ्रारेड कैमरा;
• इन्फ्रारेड विकिरण की मध्य-सीमा में काम करने के लिए उपकरण (अंग्रेजी: मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट, एमआईआरआई);
• निकट अवरक्त स्पेक्ट्रोग्राफ नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ, NIRSpec);
• फाइन गाइडेंस सेंसर (एफजीएस) और निकट-अवरक्त इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ। इन्फ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ के पास, NIRISS).

निकट अवरक्त कैमरा

निकट-अवरक्त कैमरा वेब की मुख्य इमेजिंग इकाई है और इसमें एक सरणी शामिल होगी पारा-कैडमियम-टेल्यूरियमडिटेक्टरों डिवाइस की ऑपरेटिंग रेंज 0.6 से 5 µm तक है। इसका विकास एरिज़ोना विश्वविद्यालय और लॉकहीड मार्टिन एडवांस्ड टेक्नोलॉजी सेंटर को सौंपा गया है।

डिवाइस के कार्यों में शामिल हैं:

• प्रारंभिक तारों और आकाशगंगाओं के निर्माण के चरण में उनसे प्रकाश का पता लगाना;
• निकटवर्ती आकाशगंगाओं में तारकीय आबादी का अध्ययन;
• आकाशगंगा और कुइपर बेल्ट वस्तुओं के युवा सितारों का अध्ययन;
• उच्च रेडशिफ्ट पर आकाशगंगाओं की आकृति विज्ञान और रंग का निर्धारण;
• सुदूर सुपरनोवा के प्रकाश वक्रों का निर्धारण;
• गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का उपयोग करके डार्क मैटर का मानचित्र बनाना।

वेब जिन वस्तुओं का अध्ययन करेगा उनमें से कई इतनी कम रोशनी उत्सर्जित करती हैं कि दूरबीन को स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करने के लिए सैकड़ों घंटों तक उनसे प्रकाश एकत्र करना होगा। दूरबीन के संचालन के 5 वर्षों में हजारों आकाशगंगाओं का अध्ययन करने के लिए, स्पेक्ट्रोग्राफ को आकाश के 3×3 आर्कमिनट क्षेत्र में 100 वस्तुओं को एक साथ देखने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसे प्राप्त करने के लिए, गोडार्ड वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने विकास किया है नई टेक्नोलॉजीस्पेक्ट्रोग्राफ में प्रवेश करने वाले प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए माइक्रोशटर।

प्रौद्योगिकी का सार जो इसे प्राप्त करना संभव बनाता है एक साथ 100स्पेक्ट्रा में एक माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम होता है जिसे "माइक्रोशटर ऐरे" कहा जाता है। NIRSpec स्पेक्ट्रोग्राफ के माइक्रोशटर कोशिकाओं में ऐसे आवरण होते हैं जो उजागर होने पर खुलते और बंद होते हैं चुंबकीय क्षेत्र. प्रत्येक 100 गुणा 200 µm सेल को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जाता है और क्रमशः खुला या बंद किया जा सकता है, जो आकाश के हिस्से को स्पेक्ट्रोग्राफ में उजागर या अवरुद्ध कर सकता है।

यह समायोजन क्षमता है जो डिवाइस को एक साथ कई वस्तुओं पर स्पेक्ट्रोस्कोपी करने की अनुमति देती है। चूँकि NIRSpec जिन वस्तुओं का अध्ययन करेगा, वे बहुत दूर और धुंधली हैं, उपकरण को नज़दीकी उज्ज्वल स्रोतों से विकिरण को दबाने की आवश्यकता है। माइक्रो शटर उसी तरह से काम करते हैं जैसे लोग अवांछित प्रकाश स्रोत को अवरुद्ध करके किसी वस्तु पर ध्यान केंद्रित करने के लिए भेंगापन करते हैं।

डिवाइस पहले ही विकसित किया जा चुका है और इस पलयूरोप में परीक्षण किया जा रहा है।

मध्य-अवरक्त रेंज में काम करने के लिए उपकरण

अवरक्त विकिरण की मध्य-सीमा में काम करने के लिए उपकरण (5 - 28 µm) में 1024x1024 पिक्सल के रिज़ॉल्यूशन वाले सेंसर वाला एक कैमरा और एक स्पेक्ट्रोग्राफ होता है।

एमआईआरआई में तीन आर्सेनिक-सिलिकॉन डिटेक्टर सरणी शामिल हैं। उपकरण के संवेदनशील डिटेक्टर हमें दूर की आकाशगंगाओं के रेडशिफ्ट, नए सितारों के निर्माण और हल्के से दिखाई देने वाले धूमकेतुओं के साथ-साथ कुइपर बेल्ट में वस्तुओं को देखने की अनुमति देंगे। कैमरा मॉड्यूल देखने के बड़े क्षेत्र के साथ आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला में वस्तुओं की छवि बनाने की क्षमता प्रदान करता है, और स्पेक्ट्रोग्राफ मॉड्यूल छोटे दृश्य क्षेत्र के साथ मध्यम-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रदान करता है, जो दूर की वस्तुओं के बारे में विस्तृत भौतिक डेटा प्राप्त करने की अनुमति देगा।

MIRI-7 के लिए रेटेड ऑपरेटिंग तापमान। यह तापमान केवल निष्क्रिय शीतलन प्रणाली का उपयोग करके प्राप्त नहीं किया जा सकता है। इसके बजाय, शीतलन दो चरणों में किया जाता है: एक पल्स ट्यूब प्री-कूलर डिवाइस को 18 K तक ठंडा करता है, फिर एक एडियाबेटिक थ्रॉटलिंग हीट एक्सचेंजर (जूल-थॉमसन प्रभाव) तापमान को 7 K तक कम कर देता है।

MIRI को MIRI कंसोर्टियम नामक एक समूह द्वारा विकसित किया जा रहा है, जिसमें यूरोप के वैज्ञानिक और इंजीनियर, कैलिफोर्निया में जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला की एक टीम और कई अमेरिकी संस्थानों के वैज्ञानिक शामिल हैं।

एफजीएस/एनआईआरआईएसएस

फाइन गाइडेंस सेंसर (एफजीएस) और नियर-इन्फ्रारेड इमेजिंग और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ (एनआईआरआईएसएस) को वेब में एक साथ पैक किया जाएगा, लेकिन वे मूल रूप से दो अलग-अलग डिवाइस हैं। दोनों उपकरणों को कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा विकसित किया जा रहा है, और उन्हें पहले से ही "कैनेडियन हाथ" के अनुरूप "कैनेडियन आंखें" उपनाम दिया गया है। यह उपकरण पहले ही संरचना के साथ एकीकृत किया जा चुका है करें नामफरवरी 2013 में.

सटीक मार्गदर्शन सेंसर

परिशुद्धता मार्गदर्शन सेंसर ( एफ.जी.एस.) वेब को सटीक लक्ष्यीकरण करने की अनुमति देगा ताकि वह उच्च गुणवत्ता वाली छवियां प्राप्त कर सके।

कैमरा एफ.जी.एस. 2.4 × 2.4 आर्कमिनट मापने वाले आकाश के दो आसन्न क्षेत्रों से एक छवि बना सकते हैं, और 8 × 8 पिक्सेल के छोटे समूहों से प्रति सेकंड 16 बार जानकारी भी पढ़ सकते हैं, जो किसी भी बिंदु पर 95% संभावना के साथ संबंधित संदर्भ सितारा खोजने के लिए पर्याप्त है। आकाश में, उच्च अक्षांशों सहित।

मुख्य कार्य एफ.जी.एस.शामिल करना:

• अंतरिक्ष में दूरबीन की स्थिति निर्धारित करने के लिए एक छवि प्राप्त करना;
• पूर्व-चयनित मार्गदर्शक सितारे प्राप्त करना;
• स्थिति नियंत्रण प्रणाली इंजी का प्रावधान. एटीट्यूड कंट्रोल सिस्टम प्रति सेकंड 16 बार की दर से मार्गदर्शक तारों के केन्द्रक को मापता है।

दूरबीन के कक्षा में प्रक्षेपण के दौरान एफ.जी.एस.मुख्य दर्पण को तैनात करते समय विचलन की भी रिपोर्ट करेगा।

निकट-अवरक्त इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ

नियर इन्फ्रारेड इमेजिंग और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ (एनआईआरआईएसएस) 0.8 - रेंज में काम करता है। 5.0 µmऔर तीन मुख्य मोड वाला एक विशेष उपकरण है, जिनमें से प्रत्येक एक अलग रेंज के साथ काम करता है।

NIRISS का उपयोग निम्नलिखित वैज्ञानिक कार्यों को करने के लिए किया जाएगा:

• "प्रथम प्रकाश" प्राप्त करना;
• एक्सोप्लैनेट का पता लगाना;
• उनकी विशेषताओं को प्राप्त करना;
• पारगमन स्पेक्ट्रोस्कोपी.

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

टिप्पणियाँ

फुटनोट

1. जिम ब्रिडेनस्टाइन ट्विटर पर: "जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप अपनी तरह का पहला, विश्व स्तरीय विज्ञान तैयार करेगा। एक स्वतंत्र समीक्षा बोर्ड की सिफारिशों के आधार पर, एन...
2. आगे की देरी के साथ, वेब टेलीस्कोप को अपने रॉकेट को सेवानिवृत्त होते देखने का खतरा है | आर्स टेक्निका
3. https://www.ama-science.org/proceedings/details/368
4. नासा ने वेब टेलीस्कोप की समीक्षा पूरी की, 2021 की शुरुआत में लॉन्च करने का वादा किया(अंग्रेज़ी) । नासा (27 जून 2018)। 28 जून 2018 को लिया गया.
5. जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के लिए चयनित लक्ष्यों में बर्फीले चंद्रमा, आकाशगंगा समूह और दूर के संसार शामिल हैं (अपरिभाषित) (15 जून, 2017)।
6. https://nplus1.ru/news/2017/06/16/webb-telescope (अपरिभाषित) (16 जून, 2017)।
7. वेब विज्ञान: अंधकार युग का अंत: प्रथम प्रकाश और पुनर्आयनीकरण (अपरिभाषित) . नासा. 18 मार्च 2013 को पुनःप्राप्त। 21 मार्च 2013 को संग्रहीत।
8. अनंत की एक चुटकी (अपरिभाषित) (25 मार्च 2013)। 4 अप्रैल 2013 को मूल से संग्रहीत।
9. केप्लर ने दस नए संभावित पृथ्वी जुड़वां बच्चों को खोजा (अपरिभाषित) (19 जून, 2017)।
10. नासा का वेब टेलीस्कोप हमारे सौर मंडल के "महासागर संसार" का अध्ययन करेगा (अपरिभाषित) (24 अगस्त 2017)।
11. बेरार्डेली, फिल. अगली पीढ़ी का अंतरिक्ष टेलीस्कोप समय और स्थान की शुरुआत को देखेगा, सीबीएस (27 अक्टूबर, 1997)।
12. अगली पीढ़ी का अंतरिक्ष टेलीस्कोप (एनजीएसटी) (अपरिभाषित) . टोरंटो विश्वविद्यालय (27 नवंबर, 1998)।
13. रीचहार्ड्ट, टोनी।अमेरिकी खगोल विज्ञान: क्या अगली बड़ी चीज़ बहुत बड़ी है? (अंग्रेजी) // प्रकृति। - 2006. - मार्च (खंड 440, संख्या 7081)। - पी. 140-143. - डीओआई:10.1038/440140ए। - बिबकोड: 2006Natur.440..140R.
14. एनजीएसटी के साथ कॉस्मिक किरण अस्वीकृति (अपरिभाषित) .
15. एनजीएसटी के लिए एमआईआरआई स्पेक्ट्रोमीटर (अपरिभाषित) (अनुपलब्ध लिंक). 27 सितंबर 2011 को मूल से संग्रहीत।
16. एनजीएसटी साप्ताहिक संदेश (अपरिभाषित) (अप्रैल 25, 2002)।
17. नासा ने जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप अनुबंध को संशोधित किया (अपरिभाषित) (नवंबर 12, 2003)।

कॉस्मोनॉटिक्स,

खगोल

हबल टेलीस्कोप को कक्षा में लॉन्च करने के लगभग तुरंत बाद, वैज्ञानिकों ने एक अधिक उन्नत उपकरण तैयार करना शुरू कर दिया, जिसे अधिक कार्यों और क्षमताओं से लैस करने की योजना बनाई गई थी। अब, लगभग बीस साल बाद, यह परियोजना पहले ही लागू हो चुकी है, और सिस्टम का परीक्षण किया जा चुका है और उपयोग के लिए तैयार है। हम बात कर रहे हैं जेम्स वेब ऑर्बिटल टेलीस्कोप की, जो 6.5 मीटर के दर्पण से लैस है। यह हबल से दोगुना है.

पिछले साल के अंत में, परियोजना के वैज्ञानिक निदेशक, जॉन माथेर ने घोषणा की कि दूरबीन तैयार है और कक्षा में काम शुरू करने में काफी सक्षम है। परियोजना में शामिल विशेषज्ञों के अनुसार, नई दूरबीन पृथ्वी से अरबों प्रकाश वर्ष दूर स्थित आकाशगंगाओं का अध्ययन शुरू करने में मदद करेगी। हम बिग बैंग के लगभग तुरंत बाद दिखाई देने वाली आकाशगंगाओं का अवलोकन करने के लिए एक प्रकार की टाइम मशीन का उपयोग करने के अवसर के बारे में बात कर रहे हैं। इससे वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड की उत्पत्ति को स्पष्ट करने में मदद मिलेगी।

हाल की समस्याएँ और उनके समाधान

दूरबीन के मुख्य दर्पणों की असेंबली पिछले साल फरवरी में पूरी हो गई थी। तब नासा ने अंतिम टुकड़े की सफल स्थापना की घोषणा की। 40 किलोग्राम वजन वाले प्रत्येक षट्कोणीय टुकड़े का व्यास लगभग 1.3 मीटर है। 6.5 मीटर व्यास वाला मुख्य दर्पण टुकड़ों से बनाया गया है। इसे बेरिलियम से बनाया गया है, जो सोने की फिल्म से ढका हुआ है।

दर्पणों की स्थापना लोगों द्वारा नहीं, बल्कि एक रोबोट द्वारा की गई थी - इस उद्देश्य के लिए एक विशेष मैनिपुलेटर विकसित किया गया था। दर्पण पर, स्वयं दर्पणों के अलावा, वैज्ञानिकों ने सर्वो और स्पेसर स्थापित किए जो सतह की वक्रता को सही करते हैं। विशेषज्ञों के मुताबिक, फोकस सटीक रहे इसके लिए फास्टनर 38 नैनोमीटर से ज्यादा दूर नहीं जा सकता।

पिछले साल नवंबर में, वैज्ञानिकों ने दर्पणों का परीक्षण शुरू किया - यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण चरण है जिससे डिवाइस के प्रदर्शन का आकलन करना संभव हो गया। परीक्षण करते समय, विशेषज्ञों ने बाहरी कारकों का अनुकरण किया जो संरचना को नुकसान पहुंचा सकते थे। सबसे पहले, हम जहाज के लॉन्च होने पर उत्पन्न होने वाली ध्वनि और कंपन के बारे में बात कर रहे हैं - ये कारक, उन पर उचित ध्यान दिए बिना, दूरबीन को नुकसान पहुंचा सकते हैं। सामान्यतया, जेम्स वेब को कक्षा में भेजना एक कठिन चरण है, जिसके दौरान यदि भेजने की प्रक्रिया के सभी घटकों को सावधानीपूर्वक नियंत्रित नहीं किया गया तो बहुत परेशानी हो सकती है।

नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर (जीएसएफसी) में दूरबीन परीक्षण के प्रमुख रितवा केस्की-कुहा ने कहा, "परीक्षण से पता चलेगा कि परीक्षण के बाद ऑप्टिकल सिस्टम को कोई नुकसान हुआ है या नहीं।"

परीक्षण के लिए, एक इंटरफेरोमीटर का उपयोग किया गया था, एक उपकरण जो किसी को अत्यधिक उच्च सटीकता के साथ दूरबीन दर्पण की विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है। समस्या यह है कि जाँच करने के लिए आप सीधे दर्पण से संपर्क नहीं कर सकते, सभी परीक्षण दूर से ही किए जाने चाहिए। अन्यथा, दर्पण पर सूक्ष्म खरोंचें दिखाई दे सकती हैं, जिससे पूरे सिस्टम की दक्षता में कमी आ जाएगी।

डिप्टी प्रोजेक्ट मैनेजर पॉल गेथनर ने कहा, "इसलिए हम अनुमान लगाने के बजाय समीक्षा करते हैं - यह जानने के लिए कि चीजें वास्तव में कैसी हैं।"

एक इंटरफेरोमीटर इस समस्या का समाधान करता है। यह आपको एक जटिल दूरबीन दर्पण के तत्वों की व्यवस्था और व्यक्तिगत टुकड़ों की सतह विशेषताओं में सबसे छोटे बदलावों को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है। इंटरफेरोमीटर उत्पन्न करता है प्रकाश तरंगोंविभिन्न लंबाई के, जिनकी विशेषताओं का दर्पण द्वारा प्रतिबिंब के बाद विशेषज्ञों द्वारा अध्ययन किया जाता है।

गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर के मुख्य मिरर मेट्रोलॉजिस्ट डेविड चेनी ने पिछले नवंबर में कहा था, "पिछले चार वर्षों को मौजूदा परीक्षण की तैयारी माना जा सकता है।" “हम मुख्य दर्पण का आकार, उसकी वक्रता त्रिज्या, पृष्ठभूमि शोर को मापते हैं। हमारा परीक्षण इतना संवेदनशील है कि जब लोग कमरे में बात कर रहे होते हैं तब भी हम दर्पण की विशेषताओं में बदलाव का पता लगाते हैं।"

नवंबर में, परीक्षण सुचारू रूप से चले और कोई समस्या सामने नहीं आई। लेकिन दिसंबर की शुरुआत में, टेलीस्कोप से जुड़े एक्सेलेरोमीटर ने कुछ विसंगतियों का पता लगाया, जब डिवाइस कंपन परीक्षणों से गुजर रहा था। वैज्ञानिकों ने विसंगति प्रकट होने से पहले सेंसर द्वारा प्रसारित डेटा के साथ प्राप्त डेटा की तुलना करते हुए निम्न-स्तरीय कंपन परीक्षण किए। एक बार समस्या की पहचान हो जाने पर, डिवाइस हार्डवेयर की सुरक्षा के लिए परीक्षण स्वचालित रूप से बंद हो गया। वैज्ञानिकों ने एक बार फिर दूरबीन की जांच की, लेकिन कोई असामान्यता नहीं मिली।

दिसंबर के अंत में, नासा के प्रतिनिधियों ने घोषणा की कि सिस्टम के उपकरणों और अन्य घटकों में कोई समस्या नहीं पाई गई। पराबैंगनी विकिरण में डिवाइस की छवियों का दृश्य निरीक्षण और विश्लेषण दोनों किया गया। इसके अलावा, दो अतिरिक्त निम्न-स्तरीय कंपन परीक्षण आयोजित किए गए, जिससे जेम्स वेब टेलीस्कोप में कोई समस्या सामने नहीं आई। परीक्षण के बारे में अधिक जानकारी नासा विशेषज्ञों द्वारा तैयार दस्तावेज़ में पाई जा सकती है।

दिसंबर में, जॉन माथेर ने घोषणा की कि परियोजना प्रतिभागियों को उम्मीद है कि दूरबीन सभी आवश्यक परीक्षणों को सफलतापूर्वक पास कर लेगी। साथ ही, एजेंसी कक्षा में दूरबीन के सफल प्रक्षेपण को सुनिश्चित करने के लिए किसी भी उपलब्ध एहतियाती तरीकों का उपयोग करने की योजना बना रही है। अब तक, दुर्भाग्य से, यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि ये विसंगतियाँ क्या थीं और अंतरिक्ष में भेजे जाने पर वे सिस्टम को कैसे प्रभावित कर सकती थीं। एजेंसी इस महीने के अंत में अंतिम निष्कर्ष तैयार करेगी।

जेम्स वेब को अंतिम असेंबली और सौर ढाल और इन-ऑर्बिट पैंतरेबाज़ी प्रणाली से कनेक्शन के लिए नॉर्थ्रॉप-ग्रुम्मन सुविधा में मध्य वर्ष में भेज दिया जाएगा। इससे पहले, जॉनसन स्पेस सेंटर के थर्मल वैक्यूम चैंबर में टेलीस्कोप के ऑप्टिकल सिस्टम और वैज्ञानिक उपकरणों का परीक्षण किया जाएगा।

अब तक, कार्यक्रम प्रतिभागी आशावाद दिखा रहे हैं। पॉल हर्ट्ज़ कहते हैं, "हमें नहीं लगता कि हम ऐसी किसी चीज़ का सामना करेंगे जिसे ठीक करना मुश्किल हो।"

खगोलशास्त्री दूरबीन के साथ काम करने के लिए अपने प्रस्ताव तैयार कर सकते हैं

अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की 229वीं बैठक में, परियोजना प्रतिनिधियों ने घोषणा की कि वैज्ञानिक दूरबीन के संचालन के लिए प्रस्तावित तरीकों के लिए प्रस्ताव प्रस्तुत करना शुरू कर सकते हैं। इस प्रणाली के नियोजित प्रक्षेपण के छह महीने बाद अप्रैल 2019 में दूरबीन का सीधा संचालन शुरू हो जाएगा। छह महीने के दौरान विभिन्न परीक्षण प्रक्रियाएं और जांचें की जाएंगी; यदि सब कुछ योजना के अनुसार हुआ, तो वैज्ञानिक अपने विचारों को लागू करने में सक्षम होंगे।

कार्यक्रम के निदेशक एरिक स्मिथ कहते हैं, "मैं इससे प्रभावित हूं।" तथ्य यह है कि पिछले वर्षों में टीम विशेष रूप से लगी हुई है तकनीकी पक्षव्यापार, विज्ञान नहीं. अब आप अंतिम चरण पर आगे बढ़ सकते हैं और अभ्यास कर सकते हैं वैज्ञानिकों का काम. "यह वर्ष वैज्ञानिक समुदाय को कार्यक्रम पर काम पर वापस लौटने का अवसर प्रदान करता है।"

ऊपर चर्चा की गई बैठक में, कार्यक्रम प्रबंधन ने कहा कि जिन वैज्ञानिकों ने उपकरणों के विकास में भाग लिया सॉफ़्टवेयरया जेम्स वेब टेलीस्कोप के विभिन्न कार्य, टेलीस्कोप के साथ गारंटीकृत संचालन समय प्राप्त करने में सक्षम होंगे। इसके अलावा, सिस्टम की क्षमताओं तक शीघ्र पहुंच उन वैज्ञानिकों को प्रदान की जाएगी जो आकर्षक एप्लिकेशन सबमिट करते हैं जो टेलीस्कोप की पूर्ण कार्यक्षमता को वैज्ञानिक समुदाय के सामने प्रदर्शित करने में सक्षम बनाते हैं। परिणामस्वरूप, अन्य वैज्ञानिक यह समझने में सक्षम होंगे कि ब्रह्मांड का निरीक्षण करने और अपने सुझाव प्रस्तुत करने के लिए जेम्स वेब की कार्यक्षमता का सर्वोत्तम उपयोग कैसे किया जाए। कम से कम यही विचार है. वैज्ञानिक 2017 के अंत में "नियमित" प्रस्ताव प्रस्तुत करने में सक्षम होंगे।

अब सिस्टम के विकास में भाग लेने वाले विशेषज्ञ ऑप्टिकल भाग और वैज्ञानिक उपकरणों सहित दूरबीन का परीक्षण करना जारी रखते हैं। गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर में जाँच की जाती है।

टेलीस्कोप के घटक और उसकी क्षमताएँ

जेम्स वेब एक बहुत ही जटिल प्रणाली है जिसमें हजारों व्यक्तिगत तत्व शामिल हैं। वे दूरबीन के दर्पण और उसके वैज्ञानिक उपकरणों का निर्माण करते हैं। बाद वाले के लिए, ये निम्नलिखित उपकरण हैं:

• नियर-इन्फ्रारेड कैमरा;
• अवरक्त विकिरण की मध्य-सीमा में काम करने के लिए उपकरण (मिड-इन्फ्रारेड उपकरण);
• निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ;
• फाइन गाइडेंस सेंसर/नियर इंफ्रारेड इमेजर और स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ।

ये उपकरण वैज्ञानिक कार्य करेंगे जैसे:

• प्रारंभिक तारों और आकाशगंगाओं के निर्माण के चरण में उनसे प्रकाश का पता लगाना;
• निकटवर्ती आकाशगंगाओं में तारकीय आबादी का अध्ययन;
• आकाशगंगा और कुइपर बेल्ट वस्तुओं के युवा सितारों का अध्ययन;
• उच्च रेडशिफ्ट पर आकाशगंगाओं की आकृति विज्ञान और रंग का निर्धारण;
• सुदूर सुपरनोवा के प्रकाश वक्रों का निर्धारण;
• एक नक्शा बनाना गहरे द्रव्यगुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का उपयोग करना;
• "पहली रोशनी" का पता लगाना;
• एक्सोप्लैनेट का पता लगाना;
• उनकी विशेषताओं को प्राप्त करना;
• पारगमन स्पेक्ट्रोस्कोपी.

आगे क्या होगा?

एरिक स्मिथ ने कहा, परियोजना बजट पर बनी हुई है। अब तक, सब कुछ योजना के अनुसार चल रहा है और ऐसी कोई बाधा नहीं है जो दूरबीन को अक्टूबर 2018 में लॉन्च होने से रोक सके। एकमात्र पहचानी गई समस्या - कंपन विसंगतियाँ - पहले से ही समाधान के करीब है, विशेषज्ञ समस्या को अंतिम रूप देने और इससे छुटकारा पाने के लिए सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। लेकिन, निःसंदेह, कठिनाइयाँ अभी भी उत्पन्न हो सकती हैं। स्मिथ कहते हैं, "अब हम कार्यक्रम में एक ऐसे बिंदु पर हैं जहां हम नई चुनौतियों का सामना कर रहे हैं जो अब तक हमारे सामने आई चुनौतियों से अलग हैं।" लेकिन साथ ही, उन्हें टीम की ताकत पर भरोसा है: "जब समस्याएं आती हैं, तो मुझे विश्वास है कि टीम उन्हें हल कर सकती है।"