Da li želite da preuzmete Nedeljnik android aplikaciju?

DA | NE

Nauka

Nove oči čovečanstva: Teleskop koji će naslediti Habl

Nakon višegodišnjeg rada na izradi novog teleskopa, nekoliko probijanja rokova i budžeta i kriza oko otkazivanja projekta, privodi se kraju najskuplji projekat koji je NASA imala do sada - James Webb Space Telescope. Dok je teleskop Habl video svemir onako kako ga mi vidimo svojim očima, odnosno u vidljivom delu elektromagnetnog spektra, JWST će sve to posmatrati u infracrvenom delu spektra. Ako sve bude išlo po planu, videćemo prve zvezde i galaksije nastale nakon Velikog praska
Priredila Margita Milovanović
Datum: 15/07/2017

Nove oči čovečanstva: Teleskop koji će naslediti Habl

Foto: Profimedia

Sada već daleke 1990. godine lansiran je svemirski teleskop Habl, naše do sada najveće oko u svemiru. Pomoću tog instrumenta upoznali smo svemir na način na koji mnogi nisu do tada mogli ni da zamisle.

Teleskop Habl je u Zemljinu orbitu odleteo pomoću penzionisanog šatla Discovery. Ima masu od 11.110 kilograma i veličine je minibusa, a jednu orbitu oko Zemlje pređe za 96-97 minuta (14-15 perioda na dan). Kruži na visini od skoro 600 kilometara.

Međutim, nakon više od dve i po decenije rada i nemerljivog doprinosa u istraživanju svemira teleskop Habl će dobiti naslednika. Taj naslednik je, prema željama naučnika, dizajniran tako da može da prikupi znatno više svetlosti od Habla da bi ispunio svoj primarni cilj - da vidi više i dalje.

Nakon višegodišnjeg rada na izradi novog teleskopa, nekoliko probijanja rokova i budžeta i kriza oko otkazivanja projekta, privodi se kraju najskuplji projekat koji je NASA imala do sada - James Webb Space Telescope.

Baš kao i kod običnih amaterskih teleskopa, tako je i kod svemirskih teleskopa - što je veće primarno ogledalo, više će svetlosti biti prikupljeno. Primarni cilj JWST je istraživanje prvih zvezda i galaksija koje su nastale nakon Velikog praska, a prema podacima sa zvaničnog sajta taj teleskop će moći da zaviri u prošlost dvesta miliona svetlosnih godina nakon Velikog praska ili, u suprotnom smeru posmatrano, videće u prošlost oko 13,5 milijardi svetlosnih godina. A za ispunjenje ovih ciljeva potrebno je ogledalo koje će sakupiti više svetlosti nego što to može Habl.

Sva dosadašnja otkrića Habl je ostvario zahvaljujući svom ogledalu prečnika 2,4 metra. Međutim, JWST će imati ogledalo prečnika 6,5 metara. Inženjeri su, međutim, zbog toga imali veliki problem na projektu - kako tako masivan teleskop sa tako velikim primarnim ogledalom poslati u svemir. Rešenje su pronašli u berilijumu i deljenjem ogledala na 18 heksagonalnih delova od kojih je svaki dužine od 1,32 metra, dok će sekundarno ogledalo imati 0,74 metra.

Takođe, potrebno je održavati temperaturu teleskopa bez varijacija. Razlika u temperaturi između hladne i tople strane je ogromna, kao temperatura vrele vode i tečnog azota. Topla strana će raditi na 85 stepeni Celzijusa, dok će hladna strana biti na -233 stepeni.

Dok je teleskop Habl video svemir onako kako ga mi vidimo svojim očima, odnosno u vidljivom delu elektromagnetnog spektra, JWST će sve to posmatrati u infracrvenom delu spektra. Razlog za to leži u činjenici da su spektri prvih galaksija, koje će on posmatrati, imali veliki crveni pomak. Taj pomak predstavlja porast talasne dužine elektromagnetnog spektra uzrokovan širenjem svemira. Suprotno tome, plavi pomak će imati objekti koji se približavaju nama.

Infracrvena svetlost ima veću talasnu dužinu od vidljive svetlosti i manju frekvenciju. Obuhvata deo elektromagnetnog spektra na talasnim dužinama od 780 nm do 1 mm. Optika kojom se posmatra u tom delu elektromagnetnog spektra može posmatrati sve objekte koji imaju veću temperaturu od okoline. Toplota je osnovni izvor IC zračenja, a u ovom delu spektra zrače sva tela, dok najviše infracrvenog zračenja emituju vrela tela.

Za razliku od Habla koji je svoj radni vek proveo u orbiti Zemlje na udaljenosti od oko 600 kilometara od njene površine, JWST će biti smešten u Lagranžovu tačku L2, koja je udaljena od Zemlje 1,5 miliona kilometara.

U sistemu Sunce-Zemlja postoji pet Lagranžovih tačaka. To su tačke u kojima malo telo može da bude nepokretno bez delovanja gravitacije u odnosu na sistem koji čine dva veća tela, i upravo iz tog razloga su ove tačke idealne za postavljanje satelita ili teleskopa, jer tamo mogu ostati dugo, a da nema potrebe za bilo kakvom korekcijom putanje upotrebom motora ili potrošnjom bilo kakve energije za to.

Baš kao što geostacionarni sateliti ne menjaju položaj u odnosu na Zemlju, tako i u Lagranžovim tačkama ne dolazi do promene položaja u sistemu od tri tela.

Međutim, kod Habla je prednost bila u tome što je u slučaju kvara mogao da bude servisiran, što neće biti slučaj i sa JWST. Još ne postoji tehnologija koja će omogućiti astronautima da stignu do neke Lagranžove tačke, poprave teleskop i vrate se nazad. To je ujedno i najveća mana ovog revolucionarnog projekta: veći kvar bi najverovatnije značio i kraj misije.

Nakon Velikog praska svemir je počeo da se širi neverovatnom brzinom, nakon čega su zahvaljujući hlađenju nastale prve čestice, a kasnije i zvezde i galaksije. U odnosu na Veliki prasak, mi posmatramo prošlost u kojoj su se formirale prve mlade galaksije, a one su se kretale kroz mladi svemir velikom brzinom. Spektri tako brzih objekata su pomereni prema crvenom delu spektra i mogu se posmatrati pomoću instrumenata sa optikom namenjenom ovom delu elektromagnetnog spektra, kao što je upravo JWST.

Ako sve bude išlo po planu, videćemo prve zvezde i galaksije nastale nakon Velikog praska.

"Videćemo kako se univerzum upalio posle Velikog praska i zasjao", kaže Erik Smit, programski direktor projekta.

Vebov teleskop je težak 6,4 tone i košta 8,8 milijardi dolara. Lansiranje ovog teleskopa u svemir biće jedna od najuzbudljivijih misija od lansiranja Habla i trebalo bi da se to dogodi u oktobru ove godine. Teleskop će, naučnici se nadaju, takođe ustanoviti kako su prve galaksije poprimale oblik, kako su se oko centralnih zvezda formirali planetarni sistemi, možda čak i otkriti najranije znake života, ukoliko postoje, izvan Zemlje.

Rad na ovom teleskopu NASA je otpočela sredinom devedesetih sa budžetom od petsto miliona dolara i planom da on bude spreman za lansiranje 2007. Međutim, upravo uspon tehnologije koji je omogućio nastanak ovakvog teleskopa, istovremeno ga je i potkopavao - razvitak Vebovog teleskopa nije mogao, pošto je tekao sporo, da drži korak sa munjevitim tehnološkim razvojem. Budžet je takođe probijen (do 2011. potrošeno je 6,2 milijarde dolara), otkazivane su druge naučne misije, pisalo se tada da su ove žrtve bile uzaludne i da su dani Vebovog teleskopa odbrojani. Kongres je pretio da će ugasiti projekat, ali je, zahvaljujući snažnoj podršci naučne zajednice, Vašington ipak pristao da sačeka. Kada je ogledalo završeno 2012. godine, ponovo su otključana i finansijska sredstva.

Posle ovoga, najveći izazov za Vebov teleskop biće onaj sa kojim će se suočiti kada konačno ode u svemir. Ljudsku vrstu oduvek je zanimao univerzum, a uspon tehnologije rasvetljava sve više pitanja. Ovo je, kaže Pol Herc, direktor astrofizike NASA, najbolje vreme da se bude naučnik.


Ukupno komentara: 1



Sva polja su obavezna.



gradjanin
16.07.2017 - 10:01
Predaleko? kojesta
1.5 miliona km, to je otprilike 4 puta rastojanje do Meseca. Plus, ako se izuzme sletanje i uzletanje (sa cega, sa satelita/teleskopa?) mislim da misija servisiranja novog teleskopa uopste nije \'nemoguc poduhvat\'. Jos ako se neko doseti, pa upita na pravoj adresi (SpaceX, Elon Musk)... heh.