Характеристики космического телескопа Джеймса Уэбба

Масса космического телескопа Джеймса Уэбба 6,5 тонны это примерно вдвое меньше массы космического телескопа Хаббла. Часть веса занимает топливо — для корректировок орбиты.

Линейные измерения «Джемса Уэбба» впечатляют: в самом большом месте он имеет длину в 20 метров и ширину в 7 метров.

У Уэбба есть позолоченное, покрытое бериллиевым основным зеркалом диаметром 6,5 м (21 фут), состоящее из 18 отдельных шестиугольных зеркал.

Телескоп оснащен центральным компьютером, который будет координировать работу научных модулей, обрабатывать полученные данные и отправлять их на Землю, производя одновременно рутинные технические операции.

Зеркало телескопа Джеймса Уэбба

Общая площадь его зеркала в 25 м2 — пока что рекордная среди всех космических телескопов Отполированная площадь зеркала составляет 26,3 м2 (283 квадратных фута), из которых 0,9 м2 (9,7 квадратных футов) скрыты вспомогательными опорными стойками, что дает общую площадь сбора 25,4 м2 (273 квадратных фута). Это более чем в шесть раз больше, чем площадь сбора зеркала Хаббла диаметром 2,4 м (7,9 фута), площадь сбора которого составляет 4,0 м2 (43 квадратных фута).

Зеркало имеет золотое покрытие для обеспечения отражательной способности в инфракрасном диапазоне и покрыто тонким слоем стекла для прочности.

Связь

Связь с Землей будет высшего качества. Хотя канал для контроля и регулировки телескопа будет пропускать всего 16 Кбит/с с Земли и 40 Кбит/с на Землю, для научных данных была создана выделенная линия. По ней телескоп сможет передавать снимки со скоростью 28 Мбит/с.

Тепловой щит

Самая большая часть телескопа — это 20×7 метровый противосолнечный щит, напоминающий кораблик из нескольких согнутых листов бумаги. Но на самом деле он сделан из специальной полимерной пленки, покрытой тонким слоем алюминия на одной стороне, и металлическим кремнием на другой. Композитный материал щита «Уэбба» отличается поразительной теплоизоляцией: когда на одной стороне покрытия можно жарить блины, на другой моментально будет замерзать вода.

Камера ближнего инфракрасного диапазона

Камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera) является первыми и главными глазами телескопа. Хотя NIRCam видит понемногу обычного и инфракрасного света, она создает первичные снимки удаленных объектов, которые затем исследуются другими инструментами. Именно этот прибор первым увидит старейшие звезды во Вселенной. Также камера оснащена коронографом — он подавит свет далеких светил, дабы попытаться увидеть планеты вокруг них.

В задачи прибора входят:

обнаружение света от самых ранних звёзд и галактик на стадии их формирования;

изучение звёздных населений в ближайших галактиках;

изучение молодых звёзд Млечного Пути и объектов пояса Койпера;

определение морфологии и цвета галактик при сильном красном смещении;

определение кривых блеска дальних сверхновых;

создание карты тёмной материи с помощью гравитационного линзирования.

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона будет анализировать спектр источников, что позволит получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе. Инструмент способен делать спектроскопию среднего разрешения в диапазоне длин волн 1—5 и низкого разрешения с длиной волны 0,6—5

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Spectrograph) будет изучать детальнее обнаруженные NIRCam объекты. Спектрография позволяет выяснить намного больше свойств объекта — массу, температуру и состав — но для нее требуется очень много времени. Для получения данных о сверхдалеких звездах, которые едва видно даже самому «Джеймсу Уэббу», нужна выдержка в пару сотен часов. Поэтому для NIRSpec был разработан специальный затвор, состоящий из ста мини-затворов размером 100×200 микрометров. Этот хитрый механизм позволит не только фильтровать свет, но и изучать десятки объектов одновременно, экономя драгоценное время.

Устройство среднего инфракрасного диапазона

Устройство среднего инфракрасного диапазона (Mid-Infrared Instrument) является наиболее чувствительным прибором из всего арсенала «Джеймса Уэбба» — он способен детектировать волны света инфракрасного спектра длиной до 28 микрометров. Сочетая в себе камеру и спектрометр, MIRI способен увидеть самые незаметные из объектов: далекие галактики, рождающиеся звезды, кометы и астероиды.

Фотоаппарат ближнего инфракрасного диапазона

Фотоаппарат ближнего инфракрасного диапазона и бесщелевой спектрограф (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph) в некотором смысле дублирует функции NIRCam и NIRSpec. Он будет совершать первичную наводку на объекты изучения, а также подробно изучать планеты отдаленных звездных систем.

Орбита

Расстояние от телескопа до Земли будет колебаться. В самой ближней точке «Уэбб» будет подлетать к Земле на 374 тысячи километров — на 10 тысяч километров ближе Луны. А в максимуме телескоп будет отдаляться на 1,5 миллиона километров!