วิกิพีเดีย

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์

(เปลี่ยนทางจาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์)

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (อังกฤษ: James Webb Space Telescope; JWST) เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยองค์การนาซา องค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การอวกาศแคนาดา (CSA) มีเป้าหมายเพื่อสืบทอดภารกิจของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในการเป็นภารกิจฟิสิกส์ดาราศาสตร์หลักของนาซา[8][9] กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ. 2021 มันสามารถสังเกตภาพในช่วงคลื่นอินฟราเรดด้วยความคมชัดและความไวแสงมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล นอกจากนี้ มันสามารถสังเกตวัตถุและเหตุการณ์ที่ห่างไกลในเอกภพได้ด้วย เช่น การกำเนิดและวิวัฒนาการของดาราจักร และลักษณะชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ เป็นต้น

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์
James Webb Space Telescope
ภาพจำลองกล้องโทรทัศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์
รายชื่อเก่าNext Generation Space Telescope (NGST; 1996–2002)
ประเภทภารกิจดาราศาสตร์
ผู้ดำเนินการNASA / องค์การอวกาศยุโรป / องค์การอวกาศแคนาดา / สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ[1]
COSPAR ID2021-130A
SATCAT no.50463แก้ไขบนวิกิสนเทศ
เว็บไซต์webbtelescope.org
ระยะภารกิจ
  • 2 ปี 10 เดือน 3 วัน (ล่วงผ่าน)
  • 5½ ปี (ภารกิจหลัก)[2]
  • 10 ปี (ตามแผน)
  • 20 ปี (คาดการอายุขัย)[3]
ข้อมูลยานอวกาศ
ผู้ผลิต
มวลขณะส่งยาน6161.4 กิโลกรัม[4]
ขนาด20.197 × 14.162 m (66.26 × 46.46 ft), ฉากกันแสงอาทิตย์
กำลังไฟฟ้า2 kW
เริ่มต้นภารกิจ
วันที่ส่งขึ้น25 ธันวาคม 2021, 12:20 UTC[5]
จรวดนำส่งอารีอาน 5 ECA (VA256)
ฐานส่งศูนย์อวกาศเกียนา, ELA-3
ผู้ดำเนินงานอารีอานสเปซ
ลักษณะวงโคจร
ระบบอ้างอิงจุดลากร็องฌ์ที่ 2 ระหว่างโลก-ดวงอาทิตย์
ระบบวงโคจรวงโคจรฮาโล
ระยะใกล้สุด374,000 km (232,000 mi)[6]
ระยะไกลสุด1,500,000 km (930,000 mi)
คาบการโคจร6 เดือน
กล้องโทรทรรศน์หลัก
ชนิดระบบลดความบิดเบือนภาพสามกระจกแบบคอร์ช
เส้นผ่านศูนย์กลาง6.5 m (21 ft)
ระยะโฟกัส131.4 m (431 ft)
อัตราส่วนโฟกัสf/20.2
พื่นที่รับแสง25.4 m2 (273 sq ft)[7]
ความยาวคลื่น0.6–28.3 μm (ส้มถึงอินฟราเรดช่วงกลาง)
อุปกรณ์ส่งสัญญาณ
ย่านความถี่
  • S band: โทรมาตร การติดตาม และการควบคุม
  • Ka band: การรับข้อมูล
แบนด์วิดท์
  • S band ขาขึ้น: 16 kbit/s
  • S band ขาลง: 40 kbit/s
  • Ka band ขาลง: มากถึง 28 Mbit/s
เครื่องมือ
FGS-NIRISSเซ็นเซอร์นำทางความละเอียดสูงและตัวสร้างภาพคลื่นใกล้อินฟราเรดและสเปกโทรกราฟไร้แผ่นบัง
MIRIเครื่องมือวัดอินฟราเรดกลาง
NIRCamกล้องถ่ายคลื่นใกล้อินฟราเรด
NIRSpecสเปกโตรกราฟคลื่นใกล้อินฟราเรด
องค์ประกอบ
  • หน่วยรวมเครื่องมือวิทยาศาสตร์
  • องค์ประกอบกล้องโทรทรรศน์รับแสง
  • ยานอวกาศ (บัส และฉากกันแสงอาทิตย์)

สัญลักษณ์ภารกิจกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์  

องค์ประกอบกล้องโทรทรรศน์รับแสง เป็นกระจกสะท้อนหลักของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ซึ่งประกอบไปด้วยกระจกเบริลเลียมเคลือบทองทรงหกเหลี่ยม 18 ส่วน ซึ่งประกอบกันเพื่อสร้างกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 m (21 ft) — ใหญ่กว่ากระจกสะท้อนหลักของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขนาด 2.4 m (7 ft 10 in) เป็นอย่างมาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์จะสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ไปจนถึงคลื่นอินฟราเรดกลาง (0.6 to 28.3 μm) ซึ่งต่างจากฮับเบิลซึ่งสังเกตการณ์ตั้งแต่คลื่นใกล้อัลตราไวโอเลต คลื่นแสงที่มองเห็นได้ และคลื่นใกล้อินฟราเรด (0.1 to 1 μm) การที่เจมส์ เวบบ์สังเกตการณ์ในคลื่นที่ต่ำกว่าจะทำให้มันสามารถเห็นวัตถุที่เลื่อนไปทางแดงอย่างมากซึ่งมีเก่าและไกลเกินกว่าที่ฮับเบิลจะมองเห็นได้[10][11] ตัวกล้องโทรทรรศน์จะต้องถูกรักษาไว้ในสภาพเย็นจัดเพื่อที่จะสามารถสังเกตการณ์เคลื่อนอินฟราเรดได้ด้วยไม่มีการรบกวน มันจึงจะถูกปล่อยไปยังบริเวณจุดลากร็องฌ์ที่ 2 ระหว่างดาวโลก-ดวงอาทิตย์ ประมาณ 1.5 ล้าน กิโลเมตร (930,000 ไมล์) จากโลก (0.01 au – 3.9 เท่าระยะทางจากโลกสู่ดวงจันทร์).[12]ฉากกันแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ผลิตด้วยซิลิคอน และแคปตอนเคลือบอะลูมิเนียมจะช่วยรักษาอุณหภูมิของกระจกรับแสงและเครื่องมือวัดให้ต่ำกว่า 50 K (−223 °C; −370 °F).[13]

ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซาเป็นผู้จัดการการพัฒนากล้องโทรทรรศน์อวกาศ และสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศจะเป็นผู้ดำเนินการหลังจากการปล่อย[14] ผู้รับเหมาหลักคือนอร์ทธรอป กรัมแมน[15] ตัวกล้องโทรทรรศน์ถูกตั้งชื่อตามเจมส์ อี. เวบบ์[16] ซึ่งเป็นผู้บริหารองค์การนาซาตั้งแต่ปี 1961 ถึง 1968 และเป็นบุคคลสำคัญในโครงการอะพอลโล[17][18]

การพัฒนาเริ่มต้นขึ้นในปี 1996 สำหรับการปล่อยที่แรกเริ่มวางแผนไว้ในปี 2007 และใช้งบประมาณ 500 ล้านดอลลาร์สหรัฐ[19] โครงการนี้เกิดการล่าช้าและค่าใช้จ่ายสูงกว่างบประมาณอยู่หลายครั้ง เช่น การออกแบบใหม่ในปี 2005[20] ฉากกันแสงอาทิตย์ขาดระหว่างการทดสอบการกาง คำแนะนำจากคณะกรรมการตรวจสอบอิสระ การระบาดทั่วของโควิด-19[21][22][23] ปัญหากับจรวดอารีอาน 5[24] ปัญหากับตัวกล้องโทรทรรศน์เอง และปัญหาการสื่อสารระหว่างกล้องโทรทัศน์และจรวด[25] ความกังวลในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับการปล่อยและการกางตัวของกล้องโทรทรรศน์ได้ถูกอธิบายเป็นอย่างดี[26][27]

การก่อสร้างเสร็จสิ้นช่วงปลายปี 2016 หลังจากนั้นจึงเริ่มช่วงการทดสอบอย่างครอบคลุม[28][29] กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ถูกปล่อย ณ เวลา 12:20 UTC ในวันที่ 25 ธันวาคม 2021 ด้วยจรวดอารีอาน 5 จาก กูรู, เฟรนช์เกียนา บริเวณหาดทางตะวันออกเฉียงเหนือของทวีปอเมริกาใต้[5][30][31]

ความสามารถ

แก้
 
แผนภาพโดยคร่าวของความโปร่งใสของชั้นบรรยากาศโลกต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่างๆ รวมถึงแสงที่มองเห็นได้

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์มีมวลเพียงครึ่งหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่กระจกสะท้อนหลักของมันซึ่งประกอบไปด้วยกระจกเบริลเลียมเคลือบทองทรงหกเหลี่ยม 18 ชิ้น จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางรวม 6.5 m (21 ft) และมีพื้นที่รับแสง 25.4 m2 (273 sq ft) มากกว่าพื้นที่ของกล้องฮับเบิลถึงหกเท่า[32]

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์นั้นถูกออกแบบมาเพื่อใช้ศึกษาดาราศาสตร์อินฟราเรด แต่ก็ยังสามารถมองเห็นแสงสีส้มและแดง รวมถึงคลื่นอินฟราเรดช่วงกลาง ขึ้นอยู่กับเครื่องมือที่ใช้ศึกษา การที่การออกแบบเน้นสำหรับการใช้ในคลื่นใกล้อินฟราเรดถึงอินฟราเรดช่วงกลางด้วยสามเหตุผลคือ

  • แสงที่มองเห็นได้ที่เปล่งออกมาจากวัตถุที่เลื่อนไปทางแดงมาก จะเลื่อนไปอยู่ในช่วงคลื่นอินฟราเรด
  • วัตถุที่เย็นเช่นจานเศษฝุ่นและดาวเคราะห์เปล่งแสงมากที่สุดในคลื่นอินฟราเรด
  • การศึกษาคลื่นนี้จากบนพื้นโลกหรือโดยการใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ปัจจุบันเช่น ฮับเบิล นั้นเป็นไปได้ยาก

กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินจะต้องสังเกตการณ์ผ่านชั้นบรรยากาศของโลก ถึงบดบังคลื่นอินฟราเรดหลายช่วง และแม้ในช่วงคลื่นที่ชั้นบรรยากาศไม่บดบัง สารเคมีเป้าหมายหลายชนิดเช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และมีเทน ก็มีอยู่แล้วในบรรยากาศของโลก ทำให้การวิเคราะห์ผลลับซับซ้อนขึ้นไปมาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีอยู่ในปัจจุบันเช่น ฮับเบิล ก็ไม่สามารถศึกษาคลื่นช่วงนี้ได้ เนื่องจากกระจกของมันถูกรักษาไว้ในอุณหภูมิที่ต่ำไม่พอ (กระจกสะท้อนหลักของฮับเบิลถูกรักษาไว้ที่อุณหภูมิประมาณ 15 °C (288 K; 59 °F)) ตัวกล้องโทรทรรศน์เองจึงเปล่งคลื่นอินฟราเรดอย่างรุนแรง[33]

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์จะทำงานใกล้จุดลากร็องฌ์ที่ 2 ระหว่างโลก-ดวงอาทิตย์ ประมาณ 1,500,000 km (930,000 mi) ห่างจากวงโคจรของโลก เปรียบเทียบกับวงโคจรของฮับเบิลซึ่งอยู่ 550 km (340 mi) เหนือพื้นโลก และดวงจันทร์โคจรอยู่ห่างจากโลกประมาณ 400,000 km (250,000 mi) จากโลก ด้วยระยะทางที่ห่างไกลเท่านี้จะทำให้การซ่อมหลังการปล่อยหรือต่อเติมยกระดับส่วนเครื่องของเจมส์ เวบบ์ แทบจะเป็นไปไม่ได้ ตัวยานอวกาศจึงจะสามารถเข้าถึงได้เฉพาะในช่วงการสร้างและออกแบบเท่านั้น วัตถุที่อยู่ใกล้จุดลากร็องฌ์นี้สามารถโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปพร้อมกับโลก ทำให้ตัวกล้องโทรทรรศน์มีระยะห่างคงที่โดยประมาณ[34] เจมส์ เวบบ์จะหันฉากกันแสงอาทิตย์และบัสเข้าสู่โลกและดวงอาทิตย์เพื่อสะท้อนแสงและความร้อนที่แผ่จากโลกและดวงอาทิตย์ และรักษาการสื่อสาร การเรียงตัวแนวนี้จะรักษาอุณหภูมิของยานอวกาศในอยู่ต่ำกว่า 50 K (−223 °C; −370 °F) ซึ่งจำเป็นจำหรับการสังเกตการณ์คลื่นอินฟราเรด[13][35]

  •  
    ภาพจากมุมบน
  •  
    ภาพจากมุมล่าง (ด้านหันหาดวงอาทิตย์)
  •  
    พิมพ์เขียวของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์

ดูเพิ่ม

แก้

อ้างอิง

แก้
  1. ↑ "NASA JWST "Who are the partners in the Webb project?"". NASA. สืบค้นเมื่อ 18 November 2011.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  2. ↑ "FAQ Full General Public Webb Telescope/NASA". jwst.nasa.gov.
  3. ↑ "NASA Says Webb's Excess Fuel Likely to Extend its Lifetime Expectations – James Webb Space Telescope". blogs.nasa.gov.
  4. ↑ Clark, Stephen [@StephenClark1] (23 December 2021). "The exact launch mass of the James Webb Space Telescope: 6161.4 kilograms. That figure includes 167.5 kg of hydrazine and 132.5 kg of dinitrogen tetroxide for the propulsion system" (ทวีต). สืบค้นเมื่อ 23 December 2021 – โดยทาง ทวิตเตอร์.
  5. ↑ 5.0 5.1 "James Webb Space Telescope Launch Update". NASA. 21 December 2021. สืบค้นเมื่อ 21 December 2021.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  6. ↑ "James Webb Space Telescope". ESA eoPortal. สืบค้นเมื่อ 29 June 2015.
  7. ↑ "JWST Telescope". James Webb Space Telescope User Documentation. Space Telescope Science Institute. 2019-12-23. สืบค้นเมื่อ 2020-06-11.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  8. ↑ "About the James Webb Space Telescope". สืบค้นเมื่อ 13 January 2012.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  9. ↑ "How does the Webb Contrast with Hubble?". NASA. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 3 December 2016. สืบค้นเมื่อ 4 December 2016.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  10. ↑ "James Webb Space Telescope JWST History: 1989-1994". Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland. 2017. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 3 February 2014. สืบค้นเมื่อ 29 December 2018.
  11. ↑ "Instrumentation of JWST". Space Telescope Science Institute. 29 January 2020. สืบค้นเมื่อ 29 January 2020.
  12. ↑ "L2, the second Lagrangian Point". สืบค้นเมื่อ 5 December 2021.
  13. ↑ 13.0 13.1 "The Sunshield". nasa.gov. NASA. สืบค้นเมื่อ 28 August 2016.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  14. ↑ "About Webb". NASA. 2019. สืบค้นเมื่อ 4 June 2021.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  15. ↑ "James Webb Space Telescope". Northrop Grumman. 2017. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2017-02-10. สืบค้นเมื่อ 31 January 2017.
  16. ↑ Witze, Alexndra (23 July 2021). "NASA investigates renaming James Webb telescope after anti-LGBT+ claims—Some astronomers argue the flagship observatory—successor to the Hubble Space Telescope—will memorialize discrimination. Others are waiting for more evidence". Nature. 596 (7870): 15–16. doi:10.1038/d41586-021-02010-x. PMID 34302150. S2CID 236212498. สืบค้นเมื่อ 23 July 2021.
  17. ↑ "ESA JWST Timeline". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 21 August 2003. สืบค้นเมื่อ 13 January 2012.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  18. ↑ During, John. "The James Webb Space Telescope". NASA. สืบค้นเมื่อ 31 December 2011.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  19. ↑ "STSCI JWST History 1996". Stsci.edu. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 10 June 2011. สืบค้นเมื่อ 16 January 2012.
  20. ↑ Mather, John. "James Webb Space Telescope (JWST)" (PDF). National Academy of Science. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 10 November 2008. สืบค้นเมื่อ 5 July 2008.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  21. ↑ Foust, Jeff (March 20, 2020). "Coronavirus pauses work on JWST". SpaceNews.
  22. ↑ "James Webb Space Telescope to launch in October 2021". www.esa.int. แม่แบบ:PD notice
  23. ↑ Overbye, Dennis (16 July 2020). "NASA Delays James Webb Telescope Launch Date, Again – The universe will have to wait a little longer". The New York Times. สืบค้นเมื่อ 17 July 2020.
  24. ↑ Foust, Jeff (12 May 2021). "Ariane 5 issue could delay JWST". SpaceNews. สืบค้นเมื่อ 13 May 2021.
  25. ↑ "Update on Webb telescope launch". NASA. 14 December 2021. สืบค้นเมื่อ 14 December 2021.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  26. ↑ Overbye, Dennis (14 December 2021). "Why the World's Astronomers Are Very, Very Anxious Right Now - The James Webb Space Telescope is endowed with the hopes and trepidations of a generation of astronomers". The New York Times. สืบค้นเมื่อ 15 December 2021.
  27. ↑ Karlis, Nicole (19 December 2021). "Decades of work are riding on the James Webb Space Telescope - What happens if it fails? - As one of the most expensive space missions in history, there's a lot on the line for launch". salon.com. สืบค้นเมื่อ 19 December 2021.
  28. ↑ "James Webb Space Telescope observatory is assembled". Space Daily. 29 December 2016. สืบค้นเมื่อ 3 February 2017.
  29. ↑ Foust, Jeff (23 December 2016). "No damage to JWST after vibration test anomaly". SpaceNews. สืบค้นเมื่อ 3 February 2017.
  30. ↑ Overbye, Dennis (20 December 2021). "Webb Telescope Prepares to Ascend, With an Eye Toward Our Origins - The biggest space telescope in history aims to answer astronomy's oldest question: How did we get from the Big Bang to here?". The New York Times. สืบค้นเมื่อ 20 December 2021.
  31. ↑ Roulette, Joey (23 December 2021). "How NASA's Biggest Telescope Beat Loose Screws, Loose Budgets and Loose Clamps - Getting the James Webb Space Telescope to the launchpad has been a difficult journey that has taken decades". The New York Times. สืบค้นเมื่อ 23 December 2021.
  32. ↑ Lallo, Matthew D. (2012). "Experience with the Hubble Space Telescope: 20 years of an archetype". Optical Engineering. 51 (1): 011011–011011–19. arXiv:1203.0002. Bibcode:2012OptEn..51a1011L. doi:10.1117/1.OE.51.1.011011. S2CID 15722152.
  33. ↑ "Infrared astronomy from earth orbit". Infrared Processing and Analysis Center, NASA Spitzer Science Center, California Institute of Technology. 2017. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 21 December 2016.   บทความนี้รวมเอาเนื้อความจากแหล่งอ้างอิงนี้ ซึ่งเป็นสาธารณสมบัติ
  34. ↑ "L2 Orbit". Space Telescope Science Institute. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 3 February 2014. สืบค้นเมื่อ 28 August 2016.
  35. ↑ Drake, Nadia (24 April 2015). "Hubble Still Wows At 25, But Wait Till You See What's Next". National Geographic.

แหล่งข้อมูลอื่น

แก้
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์_เวบบ์&oldid=11163496"