Przypadek badawczy: Teleskop Jamesa Webba/MIRI
Artystyczny rendering obserwatorium JWST. Credit: NASA
Wielka Brytania w Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba
Należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) spogląda dalej w przeszłość niż jakikolwiek inny teleskop, do 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
JWST jest wynikiem współpracy ESA, NASA i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej, która wystartowała w Boże Narodzenie 2021 roku jako następca Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
Cztery kluczowe cele JWST to:
Cele te można osiągnąć skuteczniej poprzez obserwację w świetle bliskiej podczerwieni, a nie w części widma widocznej dla ludzkiego oka. Z tego powodu instrumenty JWST nie tylko mierzą światło widzialne lub ultrafioletowe, jak Teleskop Hubble'a, ale wykorzystują znacznie większą zdolność do wykonywania astronomii w podczerwieni.
JWST będzie również badać atmosfery egzoplanet zidentyfikowanych przez misję naukową Europejskiej Agencji Kosmicznej PLATO, co jest niezbędne do zrozumienia ich potencjału do goszczenia życia.
Zapewniając sobie wiodącą rolę w tej prestiżowej misji NASA, brytyjscy naukowcy zaangażowani w jej realizację stają na czele globalnych badań kosmicznych.
Już teraz, jako następca Hubble'a, JWST generuje zadziwiające obrazy naszego Wszechświata i inspiruje kolejne pokolenie brytyjskich naukowców i inżynierów.
Grupowanie galaktyk Kwintetu Stephana. Źródło: NASA, ESA, CSA i STScI
W dniu 12 lipca 2022 r. NASA opublikowała pierwsze obrazy i dane spektroskopowe zwrócone przez JWST przy użyciu instrumentów naukowych, takich jak zbudowany w Wielkiej Brytanii instrument średniej podczerwieni (szczegóły poniżej). Te oszałamiające zdjęcia obejmują zjawiska takie jak Kwintet Stephana, Mgławica Carina, Pierścień Południowy, WASP-96b i SMACS 0723, tak jak wyglądałyby miliardy lat temu. Zdjęcia wykonane w podczerwieni są najostrzejszymi i najgłębszymi, jakie kiedykolwiek wykonano dla naszego Wszechświata i oznaczają początek operacji naukowych JWST. Aby badać te odległe obiekty, teleskop wykorzystuje światło podczerwone i musi być schłodzony do kilkudziesięciu stopni powyżej zera absolutnego lub -273°C. Ma to zapobiec promieniowaniu teleskopu. Ma to zapobiec promieniowaniu teleskopu i jego instrumentów, które tłumi sygnały astronomiczne. Aby to osiągnąć, JWST wykorzystuje ogromną wielowarstwową osłonę przeciwsłoneczną o powierzchni kortu tenisowego.
Wideo poklatkowe NASA pokazuje JWST w budowie. (Kredyt: NASA Goddard)
Aby uchwycić bardzo słabe sygnały, główne zwierciadło teleskopu ma średnicę 6,5 metra, największą w historii lotów kosmicznych, i jest pokryte złotem, aby zoptymalizować jego zdolność do odbijania światła podczerwonego. Jego 18 segmentów składa się wewnątrz rakiety na czas startu, a następnie rozkłada w przestrzeni kosmicznej.
Zintegrowany Moduł Instrumentów Naukowych (ISIM) JWST mieści cztery instrumenty, którymi są:
Wielka Brytania przewodziła europejskiemu konsorcjum w budowie MIRI, który "widzi" słabe światło podczerwone (IR) niewidoczne dla ludzkiego oka i spogląda daleko w przeszłość, obserwując bardzo odległe galaktyki oraz nowo formujące się gwiazdy i planety. MIRI wykorzystuje światło podczerwone, ponieważ w przeciwieństwie do światła widzialnego, może ono przenikać przez gęste chmury pyłu otaczające nowo formujące się gwiazdy i planety.
Wielka Brytania zapewniła kierownictwo naukowe nad MIRI i projektem instrumentu oraz zarządzała całym projektem. Wielka Brytania była również odpowiedzialna za ogólną konstrukcję instrumentu i kontrolę jakości, aby zapewnić, że MIRI będzie działał zgodnie z przeznaczeniem i poradzi sobie w trudnych warunkach kosmicznych.
MIRI był pierwszym instrumentem, który został dostarczony do NASA w maju 2012 roku. Następnie został zintegrowany i przetestowany z innymi instrumentami naukowymi i teleskopem.
MIRI został zbudowany dla ESA przez europejskie konsorcjum 10 krajów, kierowane przez głównego badacza prof. Gillian Wright z brytyjskiego Centrum Technologii Astronomicznych Rady Nauki i Technologii. Europejskie konsorcjum współpracuje z zespołem z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, który dostarczył detektory i chłodnicę kriogeniczną dla MIRI.
Wielka Brytania (Brytyjska Agencja Kosmiczna od 2011 r. i STFC) zainwestowała prawie 20 milionów funtów w fazę rozwoju MIRI i nadal wspiera niezbędne działania związane z testowaniem, integracją, kalibracją i charakteryzacją po dostawie przez brytyjski zespół MIRI w Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard, Centrum Kosmicznym Johnson, a ostatnio w głównym wykonawcy Northrop Grumman w Kalifornii.
Prace te mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia zachowania instrumentu podczas operacji i optymalizacji interpretacji danych naukowych, które ostatecznie zostaną zwrócone z misji.
Krytyjskie Centrum Technologii Astronomicznych STFC przyczynia się do przywództwa naukowego instrumentu, choć prof. Gillian Wright, wraz z projektowaniem optycznym / inżynierią i źródłami kalibracji.
Inne brytyjskie instytuty zaangażowane w MIRI to:
Pełną listę osób z całej Wielkiej Brytanii, które odgrywają aktywną rolę w JWST, można znaleźć na tej stronie.
W marcu 2021 r. Space Telescope Science Institute (STScI) ogłosił wybrane programy JWST General Observer dla Cyklu 1. Wybrane wnioski zostały przygotowane przez ponad 2200 unikalnych badaczy z 41 krajów, w tym 43 stanów i terytoriów USA, 19 państw członkowskich ESA i 4 prowincji kanadyjskich. Było również więcej udanych wniosków złożonych przez Wielką Brytanię niż jakikolwiek inny kraj spoza USA. Bardziej szczegółowe informacje na temat zatwierdzonych wniosków można znaleźć tutaj.
Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź strony internetowe NASA, ESA i JWST UK.
>Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
