Как создавали телескоп «Джеймс Уэбб»

На постройку орбитального космического телескопа «Джеймс Уэбб», который должен стать преемником «Хаббла», будет потрачено в общей сложности $6,8 млрд. «Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 м в диаметре, что в три раза больше зеркала «Хаббла», и солнечным щитом размером с теннисный корт.
Как создавали телескоп «Джеймс Уэбб»
Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6,5 метра, чтобы измерить свет от самых далеких галактик. Простое изготовление зеркала подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос. Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади. Зеркало телескопа состоит из 18 отдельных гексагональных сегментов из бериллия, покрытых слоем золота. С помощью этого телескопа можно будет наблюдать звезды и галактики, которые сформировались сразу после Большого взрыва, искать экзопланты, создавать карты темной материи. Многие объекты, которые «Уэбб» будет изучать, излучают настолько мало света, что телескопу для анализа спектра необходимо собирать свет от них в течение сотен часов. Также было решено сделать зеркало не цельным, а из сегментов, которые будут раздвинуты на орбите, так как габариты цельного зеркала не позволили бы его разместить в ракете-носителе Ариан-5. Размер каждого из 18 шестигранных сегментов зеркала составляет 1,32 м от грани до грани, а масса сегмента — 20 кг.
Новое зеркало телескопа имеет 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади. Стоимость – более 8 миллиардов долларов. Он должен стать преемником космического телескопа Хаббл, который будет продолжать работу до 2020 года. Телескоп Уэбба будет размещен в точке Лагранжа L2 (приблизительно в 1,5 миллионов километров от Земли)
Модель телескопа в масштабе 1: 6 в оптическом испытательном стенде
Резервуары для хранения и транспортировки зеркал
Приборы телескопа находятся в «стерильной камере». Для того, чтобы попасть туда ученые принимают специальный воздушный душ и надевают стерильный костюм.
Открытие резервуара
Одно из зеркал Для зеркала телескопа используется особый тип бериллия. Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1,3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента. Процесс формирования зеркала начинается с вырезания излишков материала на оборотной стороне бериллиевой заготовки таким образом, что остаётся тонкая рёберная структура. Передняя же сторона каждой заготовки сглаживается с учётом положения сегмента в большом зеркале.
Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры −240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку. По завершению обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм, и готовый сегмент проходит повторные испытания при криогенных температурах. Сложность зеркальных узлов обусловлена тем, что они разработаны быть очень легкими, но при этом способными работать при сверхнизких температурах -240 °C, выдержать перегрузки и вибрацию при запуске, а после этого еще и сохранять свою возможность дистанционного управления через приводы (моторчики), а также сохранять колоссальный уровень синхронизации на протяжении более двух недель, когда потребуется задействовать все зеркала как нечто одно единое целое.
Зеркала охлаждают до 24 градусов по Кельвину, чтобы проверить их будущую деформацию в космосе. Для конструкции был выбран именно бериллий, так как он сохраняет свою форму при криогенных температурах
Кабели телескопа в алюминиевой изоляции
Отражатель очищается сухим льдом
Каркас, на который будут крепиться зеркала
Осмотр зеркала

Температурные испытания

Тепловой экран
Специальная камера для тестирования телескопа
Проверка зеркала
Датчик в 16 мегапикселей в центре телескопа

Один из гигантских парусов, который защитит телескоп от солнечной радиации

Проверка матрицы телескопа, которая позволит просматривать небольшие яркие объекты, блокируя помехи от других источников света
Специальный высокоточный роботизированный манипулятор
https://kak-eto-sdelano.livejournal.com/991589.html

Похожие публикации

Когда придумали зеркало?

К третьему тысячелетию до нашей эры придумали зеркало. Оно было не такое, как сейчас. Медный или бронзовый полированный диск. У тех, кто побогаче,

Как выбрать зеркало?

Зеркало это важный атрибут для многих в быту. Прежде чем покупать зеркало необходимо учесть некоторые факторы, такие как из кого материала


Чистка компьютера с помощью Ccleaner (видео урок)

Предлагаем вашему вниманию видео урок под заглавием «Чистка компа при помощи Ccleaner». Данный урок посвящен програмке, которая поможет очистить ваш комп от большого количества ненадобной инфы,

Как приготовить мясо по-французски с картошкой?

Вариантов приготовления этого блюда очень много и все разные. Один из самых универсальных - когда мясо готовится одновременно с картошкой – сразу получается и гарнир, и основное блюдо. Очень удобно.

20 блистательных выводов, в которых женщина права, и точка

В компании, где есть женщины, общение всегда идет по-особенному: в нем царит сумасшедшая непредсказуемость. Ведь еще известный поэт тонко подметил: «Ты — женщина, и этим ты права». Мы сделали

Что собой представляет государство - Нидерланды?

Нидерланды в переводе означает «Низкие земли» — так эта страна была названа потому, что высота ее над уровнем моря невелика. Исторически в состав Нидерландов помимо территории современных Нидерландов

Малышу 4 месяца

В возрасте 4 месяца беспомощный загадочный человек становится все более интересным. 4-х месячный ребенок активно требует общения. Врожденные рефлексы к этому времени постепенно угасают, а на их базе

10 щемящих кино историй про детей, оставшихся без родителей

Что может быть дороже для малыша, чем мама и папа… Но жизнь, к сожалению, бывает жестокой, и волею судеб дети нередко оказываются одни-одинёшеньки на всём белом свете. Мы собрали для наших читателей

Суббота — день любви

Образ жизни, который ведут большинство людей в наши дни, оставляет минимум времени не только для общения с друзьями и близкими, но и для секса с партнером или супругом. Поэтому не удивительно, что

Число загрузок Facebook для Android превысило один миллиард

Социальная сеть Facebook уже давно может похвастаться тем, что это самое большое онлайн-сообщество в мире. Однако Марк Цукерберг отныне может добавить еще одну строку в список достижений своего

Почему это самая крутая студенческая общага в мире?

Почему это самая крутая студенческая общага в мире? Назвать эту красоту «общагой» – язык не поворачивается. Находится сие общежитие для студентов в Орестаде – новом районе Копенгагена в Дании.

Диета Пани Хмелевской?

Пани Хмелевская - известнейшая польская писательница. Известна эта женщина не только своими ироничными детективами, но и любовью к диетам, к правильному питанию. На какой диете сидит Пани Хмелевская?



Опрос
БЫСТРО ЛИ ГРУЗИТСЯ САЙТ?