Merak ediyoruz. Buraya nasıl geldik? Evrende yalnız mıyız? Evren nasıl çalışır?
James Webb Uzay Teleskobu, bu soruları cevaplamak için iddialı bir bilim çabasıdır. Ve Webb, insan bilgisinin sınırlarını daha da ileriye taşımak için önceki uzay teleskoplarının mirasına dayanarak ilk galaksilerin oluşumuna ve diğer dünyaların beklentilerine ulaşıyor.
İçindekiler
Gizli evreni ortaya çıkarın
James Webb Uzay Teleskobu, uzay astronomisinin büyük mirasına katılıyor. NASA’nın Uzay Teleskobu misyonları, evren anlayışımızda ve evrendeki yerimizde devrim yarattı. Webb, Hubble Uzay Teleskobu’nun yüksek çözünürlüğüne ve Spitzer Uzay Teleskobu gibi orta kızılötesi aralığındaki ışığın dalga boylarını algılama yeteneğine sahiptir. Webb’in kızılötesi algılama teknolojisi, toz bulutlarıyla örtülü yıldızları, diğer dünyaların atmosferlerindeki suyu ve şimdiye kadar görülen en eski galaksilerden gelen ilk ışığı ortaya çıkaracak.
Webb teleskobu ile bilim, bizi NASA’nın evrenin sırlarını ortaya çıkarmak ve Dünya’nın ötesinde yaşam aramak şeklindeki genel bilim hedeflerine yaklaştıracak.
görünür ışığın ötesinde
İnsan gözünün görebildiği ışık gökkuşağı, bilimde elektromanyetik spektrum olarak bilinen toplam ışık aralığının küçük bir parçasıdır. Teleskoplar, bize uzayın gizli bölgelerini göstermek için görünür aralığın ötesindeki ışığı tespit edecek şekilde tasarlanabilir. James Webb Uzay Teleskobu, görünür spektrumun kırmızı ucunun ötesinde ışık olan yakın ve orta kızılötesi dalga boylarını algılar.
Kızılötesi ışık, görüntülerdeki yeni detayları ortaya çıkararak gök cisimlerine ilişkin anlayışımızı derinleştirir. Kızılötesi ışık astronomi için üç ana yoldan önemlidir.
İlk olarak, bazı nesneler en iyi kızılötesi dalga boylarında gözlemlenir. İnsanlar veya küçük bir gezegen gibi soğuk olan ve fazla enerji veya görünür parlaklık yaymayan bazı fiziksel bedenler, yine de kızılötesi ışınım yayar. İnsanlar bunu ısı olarak algılarken, yılanlar gibi diğer bazı hayvanlar kızılötesi enerjiyi “görebilir”. Görünür ışığın kısa, dar dalga boyları, toz parçacıklarını yansıtma eğilimindedir, bu da görünür ışığın yoğun bir nebuladan veya gezegen öncesi gaz ve toz bulutundan kaçmasını zorlaştırır. Kızılötesi ışığın daha uzun dalga boyları tozun içinden daha kolay geçer, bu nedenle kızılötesi ışığı algılayan aletler, Webb’s’deki gibi tozlu bir bulutta o ışığı yayan nesneleri görebilir. Düşük enerjili kahverengi cüceler ve bulutsunun ortasında oluşan küçük protoyıldızlar, Webb’in çalışabildiği zor kozmik nesneler arasındadır. Bu şekilde Webb, kelimenin tam anlamıyla görünmez olan “gizli” bir yıldız ve gezegen oluşumu evrenini ortaya çıkaracaktı.
Kızılötesi ışık, Büyük Patlama’dan sonraki her şeyin başlangıcından erken evrendeki ilk yıldızlara ve galaksilere kadar pek çok gizemin ipuçlarını taşır. Kozmik kırmızıya kayma adı verilen bir süreçle, evren genişledikçe ışık genişler, bu nedenle yıldızların daha kısa ultraviyole ve görünür dalga boylarında yaydığı ışık daha uzun kızılötesi dalga boylarına uzanır.
Evrenin tarihinin bu ilk günlerini gözlemlemek, karanlık madde ve enerji, kara delikler, galaksilerin zaman içindeki evrimi, ilk yıldızların neye benzediği ve bugün içinde yaşadığımız evrene nasıl ulaştığımız gibi cezbedici sorulara ışık tutacak.
gelecek nesil
James Webb Uzay Teleskobu, uzay teleskopu astronomisinde bir sonraki bölümdür. Webb misyonu, Hubble Uzay Teleskobu’nun güçlü görüntüleme yeteneğinin mirasına ve Spitzer Uzay Teleskobu’nun orta kızılötesi aralıkta görünür spektrumun dışındaki ışığı algılama becerisine dayanmaktadır. Kızılötesi ışık, görünür ışığı engelleyen yoğun gaz bulutlarından geçerken, Webb evrenin daha önce gizlenmiş bölgelerini ortaya çıkaracak: erken galaksiler, gezegen oluşumu, kahverengi cüceler ve çok daha fazlası.
Şimdiye kadar uzaya gönderilen en büyük teleskop olan Webb’in yenilikçi tasarımı, bir kızılötesi teleskop için iki büyük zorluğun üstesinden geliyor: yeterince ışığı daha iyi yakalamak için büyük bir aynaya sahip olmak ve istenmeyen kızılötesi kaynakların gözlemlenen ışığa müdahale etmesini önlemek için onu soğuk tutmak. Webb’in tenis kortu büyüklüğündeki güneş kremleri onu ısıdan ve güneşten gelen ışıktan korurken, geniş parçalı aynası (18 parça en geniş noktasında 6,5 metre (21,3 fit) uzanır) kızılötesi ışığı etkili bir şekilde yakalamasına olanak tanır.
Bu teleskobun sağlayacağı muhteşem gökyüzü manzarası ve evrenimiz ile onun kökenleri hakkında daha derin bir anlayış, bu karmaşık ve zorlu yolculuk için paha biçilmez bir varış noktasıdır. Böylesine büyük bir aynayı uzaya fırlatmak, başka bir büyük zorluktu. Yaratıcı mühendislik cevabı, Origami’den ilham alan katlanır bir teleskop olan Webb’dir. Güneşlik ve aynalar, teleskop fırlatma aracından ayrıldıktan sonra açılacak şekilde tasarlanmıştır. Bilim çalışmaları teknolojiyi besler ve mühendisler daha iyi uzay araçları inşa etmeye başlar. Bu size daha iyi araçlar ve daha fazlasını öğrenmek için oraya çıkma şansı verir.
Webb’in gerçek bilimsel gözlemleri, her biri kızılötesi ışığın farklı yönlerini incelemek için özel olarak tasarlanmış dört araç tarafından yapılır: Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam); yakın kızılötesi spektrometre (NIRSpec); kameralı ve spektrofotometreli orta kızılötesi alet (MIRI); ve yakın kızılötesi görüntü ve çatlak spektrometresi (NIRISS). Bu araçlar, teleskopun bilimsel kapasitesini ve görevi boyunca verimli operasyonlarını artırmak için Webb için geliştirilen mikro örtücü dizisi gibi yeni teknolojileri içerir. Her iki yön de Webb’in faydası için gereklidir. Yetkinlik, Webb çalışırken daha fazla astronomun Webb’den faydalanmasına izin verecek ve mümkün olan en iyi bilim yeteneği, bu astronomların bazı temel sorularımızı araştırmasına yardımcı olacaktır: Buraya nasıl geldik? Evren nasıl çalışır?
Webb’in çığır açan mühendisliği, çığır açan bilimi kolaylaştıracak.
Webb Projesi Zaman Çizelgesi
1989
Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI) ve NASA, STScI’da Yeni Nesil Uzay Teleskobu Çalıştayı’na ev sahipliği yapıyor. Odak noktası, hizmet dışı bırakıldıktan sonra Hubble Uzay Teleskobu’nu takip edecek olan ve ardından 2005’te tahmin edilen gözlemevinin bilimsel ve teknik yetenekleriydi.
1995-1996
STScI komitesi, kızılötesi ışığı gözlemleyebilen çok daha büyük bir teleskop önerdi. NASA, yeni nesil bir uzay teleskopunun fizibilitesini incelemek için Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve STScI’yi seçti. Üç bağımsız hükümet ve havacılık ekibi, böyle bir gözlemevinin mümkün olduğunu belirledi.
1997
NASA, teleskopun teknik ve finansal gereksinimlerine ince ayar yapmak için Goddard Uzay Uçuş Merkezi, TRW ve Ball Aerospace’den ekipler seçti.
1999
Lockheed Martin, Ball Aerospace ve TRW (yine Kodak ve ATK ile ortaklaşa), ön tasarım ve maliyet analizini içeren önemli Aşama 1 çalışmaları yürüttü.
2002
NASA, iki aşamalı A çalışmasına dayanarak, belirli tasarımın performansını ve maliyetini incelerken B Aşaması için ayrıntılı tasarım çalışmasına devam etmek üzere TRW/Ball Aerospace tasarımını seçti. Teleskop, Yeni Nesil Uzay Teleskobu’ndan James Webb Uzay Teleskobu olarak yeniden adlandırıldı.
B Aşamasında, TRW ve Ball sözleşmeleri Gözlemevi’ne verildi, ancak değişiklikler hemen yapıldı. Northrop Grumman, TRW’yi satın aldı ve B, C ve D Aşamaları boyunca gözlemevini geliştirmek için Ball ile birlikte çalışmaya başladı.
NASA, Yakın Kızılötesi Kamerayı (NIRCam) geliştirmekten sorumlu Havacılık Çalışma Grubunu ve ekibi seçti.
2004
Teleskobun bazı uzun ve emek yoğun parçalarının, özellikle Webb’in bilim aletlerinin ve 18 birincil ayna parçasının inşaatına başlandı.
2005
NASA, Avrupa Uzay Ajansı’nın Ariane 5 roketinin Webb’i uzaya fırlatmak için kullanılmasını onayladı.
2006
Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) ve MIRI Science Instrumentation ekipleri, kritik tasarım incelemelerinden geçer ve uçuş araçlarını oluşturmaya başlar. Webb’in tüm temel teknolojileri, uçuş koşullarında başarıyla test edilmiştir.
2007-2008
NASA’nın hem iç hem de dış gruplar tarafından gözden geçirilen bir Webb misyonu vardır. Dahili bir ön tasarım incelemesi ve halka açık olmayan bir harici inceleme, planların ve tasarımların NASA’nın teleskop ve gözlemevi bileşenlerinin ayrıntılı tasarımını, tedarikini, testini ve montajını içeren C ve D Aşamalarını gerçekleştirmesi için gereken olgunluğa ulaştığı sonucuna vardı. İnşaat ciddi bir şekilde başlar.
Entegre Bilim Enstrüman Modülü (ISIM), mühendislerin ana yük olarak adlandırdığı James Webb Uzay Teleskobu’nun kalbidir. Bu, yıldızlardan, uzak galaksilerden ve diğer yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerden gelen ışığı tespit edecek dört ana enstrümanı barındıracak birimdir.
2009
Entegre Bilim Enstrüman Modülü (ISIM) yapısı, Webb’in dört bilim aracını barındırmak için inşa edildi ve test için Goddard Uzay Uçuş Merkezine ulaştı.
2010
Webb, entegre gözlemevinin misyonu için tüm bilim ve mühendislik gereksinimlerini karşılayacağını gösteren görev açısından kritik bir tasarım incelemesinden geçiyor.
2011
Tam web aynaları. İnce bir altın tabakası ile berilyum ile kaplanmıştır ve uzayın soğuk sıcaklıklarına maruz bırakılarak kriyojenik testlerden geçmiştir.
2012
Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Webb’in dört bilim enstrümanından ikisini, Orta Kızılötesi (MIRI) ve Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarık Spektrometre (NIRISS) cihazını ve Avrupa ve Kanada uzay ajanslarından Webb İnce Kılavuzluk Sensörünü satın alıyor. Webb’in ikincil aynası ve ilk üç ayna parçası da Ball Aerospace & Technologies Corp.’tan geliyor. Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne.
Northrop Grumman ve ortağı ATK, Webb’in teleskopun birincil ayna parçalarını tutmak için tasarlanmış arka plaka gövdesinin orta bölümünün yapımını tamamladı.
2013
Webb’in arka plaka gövde tarafı “kanatları” Northrop Grumman ve ATK tarafından tamamlandı. Webb’in son iki bilim aracı, Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) ve Yakın Kızılötesi Spektrometre (NIRSpec) ve geri kalan birincil ayna parçaları, Goddard Uzay Uçuş Merkezine teslim ediliyor.
2014
Uzay aracı parçaları (yakıt depoları, jiroskoplar ve güneş panelleri gibi) üretmeye başlayın. Dört aletin tümünü içeren Entegre Bilim Enstrüman Modülünün (ISIM) kriyojenik testi, aletlerle iletişim kurmak için kullanılan elektroniklerin yanı sıra aletlerin performansını da göstermeye başladı.
2015-2016
Entegre Bilimsel Alet Modülü (ISIM) kriyojenik testi tamamlandı. 18 adet birincil ayna, ikincil ayna ve destek braketleri ile arka düzleme monte edilir. Birincil ve ikincil aynalar, optik teleskop elemanı olarak bilinen birimi oluşturmak için arka aynalar ve ISIM ile birleştirilir. NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’ndeki A Odasında, Webb bilim aletleri ve ayna elemanları, tüm sistemlerin uzaydakilere benzer serin, havasız bir ortamda düzgün çalışmasını sağlayan yaklaşık 100 günlük kriyojenik test aşaması için askıya alındı.
2017
Optik teleskop bileşeni, Johnson Uzay Merkezi’ndeki A Odası adı verilen dev bir termo-vakum odasında soğutma testlerinden başarıyla geçti.
2018
Nihai termal vakum testinin başarıyla tamamlanmasının ardından, teleskopun optik bileşeni, Webb’in tüm uçuş bileşenleri tek bir çatı altında olacak şekilde Redondo Beach, California’daki Northrop Grumman Corporation’a teslim edildi. İlk başarılı iletişim testleri, STScI’deki Görev Operasyonları Merkezi’nden Kaliforniya’daki Dünya Teleskobu gezicisine yapıldı.
2019
Webb uzay aracı bileşeni, güneş kalkanı ve otobüs, akustik, titreşim ve termal vakum testlerini ilk kez başarıyla geçerek fırlatma ortamının zorluklarını ve uzayın aşırı vakumunu simüle etti. Mühendisler, Northrop Grumman’da Webb teleskopunun iki yarısını (optik teleskop elemanı ve uzay aracı) başarıyla birleştirdi.
Webb’in 5 katmanlı kalkanı Dünya’da son kez ortaya çıkıyor ve uzayda olduğu konuma kadar uzanıyor.
2020
Webb ilk kez tamamen katlanıyor ve fırlatma ortamının sarsıntılarına dayanabileceğini kanıtlamak için son çevresel testlerini tamamlıyor.
Webb’in zırhı da son kez Dünya’da konuşlandırıldı.
2021
Webb, son bir kez oynanmak üzere katlanır ve istiflenir. STScI, Webb’in uzay bilimindeki ilk yılını tamamlamak için birinci aşama genel gözlemci programlarının seçimini duyuruyor. Webb fırlatma için Fransız Guyanası Kourou’daki Guyana Uzay Merkezine (Le Center Spatial Guyanais, CSG) gönderildi.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, Fransız Guyanası’ndaki Avrupa Uzay Limanı’ndan 25 Aralık sabah 07:20’de Ariane 5 roketiyle fırlatıldı.
kaynak:
NASA
yazar: Tuncay Bayraktar
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]