Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST): Đài quan sát không gian đầu tiên dành riêng cho việc nghiên cứu vũ trụ sơ khai

Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) sẽ chuyên về thiên văn học hồng ngoại để nghiên cứu sớm vũ trụ. Nó sẽ tìm kiếm các tín hiệu quang/hồng ngoại từ đầu sao và các thiên hà được hình thành trong Vũ trụ ngay sau Vụ nổ lớn để hiểu rõ hơn về sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà cũng như sự hình thành của sao và hành tinh hệ thống. JWST cũng sẽ học hành tinh hệ thống và nguồn gốc của sự sống. Điều được chờ đợi nhiều JWST hiện dự kiến ​​​​sẽ được ra mắt vào ngày 18 tháng 2021 năm XNUMX.  

Thông thường, người ta tập trung kính viễn vọng vào một mục tiêu để quan sát. Nhưng đôi khi bạn cố tình không tập trung vào điều gì và điều đó làm thay đổi hướng đi của một lĩnh vực nghiên cứu. Quyết định tập trung Hubble không gian kính viễn vọng không có gì trong các lĩnh vực chưa được khám phá cho đến nay trên bầu trời là một trong những sự cố đã thay đổi tiến trình thiên văn học. 

Trong số nhiều thành tựu mang tính bước ngoặt của Hubble Không gian Kính thiên văn (HST), những hình ảnh trường sâu được chụp trong 10 ngày vào năm 1995 khi nó chụp được khoảng 3000 hình ảnh về các thiên hà ở các giai đoạn tiến hóa sao khác nhau đã cách mạng hóa thiên văn học và thay đổi hiểu biết của chúng ta về vũ trụ.  

Những hình ảnh trường sâu này được hình thành bởi ánh sáng truyền từ những địa điểm xa xôi nhất trên trái đất. vũ trụ trong hàng tỷ năm ánh sáng thông qua việc mở rộng vũ trụ và bây giờ đã đến Trái đất để bị bắt giữ bởi Hubble kính thiên văn sau khi ban đầu xuất hiện từ đầu sao và các thiên hà được hình thành ngay sau Big Bang khoảng 13 tỷ năm trước. Vì vậy, hình ảnh trường sâu như vậy được biểu thị sớm sao và các thiên hà như cách đây hàng tỷ năm. Đây thực sự là một kỳ tích đáng chú ý.  

Tuy nhiên, kỹ thuật thu thập tín hiệu quang học nguyên thủy này để phát triển sự hiểu biết về thời kỳ đầu vũ trụ không thể là một công cụ phương pháp luận hiệu quả do thực tế được phát hiện vào năm 1929 bởi Edwin Hubble rằng vũ trụ đang giãn nở và tất cả các thiên hà đang di chuyển ra xa nhau bằng chứng là sự dịch chuyển đỏ của thiên hàphổ của nó lên các bước sóng cao hơn trong vùng hồng ngoại (IR). Nhưng Hubble kính thiên văn được trang bị để quan sát trong vùng UV, vùng khả kiến ​​và vùng cận hồng ngoại, do đó cần có thiết bị hồng ngoại độc quyền đài quan sát in không gian.  

Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) do đó là người kế thừa của Hubble không gian kính viễn vọng (HST) theo nghĩa là james webb kính thiên văn nhằm mục đích tiến tới Hubble di sản của kính thiên văn trong lĩnh vực nghiên cứu sớm vũ trụ. JWST sẽ hoạt động độc quyền trong lĩnh vực thiên văn hồng ngoại và có bốn mục tiêu chính sau: 

Vì những lý do, JWST cần phải khác biệt với Hubble kính thiên văn trong thiết kế và vận hành. Nó là một kính thiên văn phản xạ được thiết kế để thu các bức xạ cận hồng ngoại từ các trường cực sâu với một chiếc gương lớn kiểu origami khiến nó mạnh hơn 100 lần so với kính thiên văn phản xạ. Hubble. Thực tê la, JWST là cái lớn nhất không gian kính thiên văn bao giờ hết. Để duy trì độ nhạy hồng ngoại chưa từng có của nó, JWST được bảo vệ khỏi ô nhiễm tia hồng ngoại từ mặt trời thông qua tấm chắn nắng 5 lớp hiệu quả cao. Hơn nữa, để giúp duy trì nhiệt độ hoạt động rất thấp ở mức 50 Kelvin (-223° C hoặc -370° F), JWST sẽ được đặt trong một quỹ đạo xung quanh mặt trời trong vùng bóng lạnh của Trái đất luôn ở gần điểm Lagrange thứ hai (L2) của hệ Trái đất-Mặt trời ở khoảng cách khoảng 1.5 triệu km tính từ Trái đất.  

Vị trí của JWST gần hệ Mặt Trời-Trái Đất L2 quỹ đạo có nghĩa là, không giống như Hubble kính thiên văn đã được sửa chữa và bảo trì nhiều lần ở không gian, JWST sẽ hoàn toàn tự hoạt động sau khi khởi chạy, do đó không có bất kỳ lỗi nào cả. Có lẽ điều này giải thích tại sao việc ra mắt JWST gần như bị trì hoãn vĩnh viễn.  

Bây giờ, JWST dự kiến ​​​​ra mắt vào ngày 18 tháng 2021 năm XNUMX.  

Kể từ ngày 02 tháng 2021 năm XNUMX, JWST đã đến địa điểm phóng ở Guiana thuộc Pháp một cách an toàn và đội ngũ kỹ thuật đang chuẩn bị cất cánh vào ngày 18 tháng XNUMX.  

*** 

Nguồn:  

1. NASA 2021. Kính thiên văn Webb – Con đường phóng và xa hơn cho James Webb của NASA Không gian Kính thiên văn. Đăng ngày 02 tháng 2021 năm XNUMX. Có sẵn trực tuyến tại https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/the-road-to-launch-and-beyond-for-nasa-s-james-webb-space-telescope  

2. NASA. JWST - Các câu hỏi chung về Webb. Có sẵn trực tuyến tại https://www.jwst.nasa.gov/content/about/faqs/faq.html  

3. NASA. JWST - Sự kiện chính. Có sẵn trực tuyến tại https://jwst.nasa.gov/content/features/keyFactsInternational/ 

1. ESA. Khoa học & Khám phá. Webb - Nhìn xa hơn. Có sẵn trực tuyến tại https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb 

***