ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპი

ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპი () — ორბიტალური ინფრაწითელი ობსერვატორია. იგი ყველაზე დიდი კოსმოსური ტელესკოპია ყველაზე დიდი სარკით (სეგმენტირებული სარკე საერთო დიამეტრით 6.5 მ, თუმცა ყველაზე დიდი მონოკრისტალური სარკე გააჩნია გერშელის ტელესკოპს — 3.5 მ), რომელიც ოდესმე შეუქმნია კაცობრიობას.

ჯეიმზ უები შექმნილია ძირითადად  ინფრაწითელი ასტრონომიის ამოცანების გადასაჭრელად. იგი კოსმოსში ყველაზე დიდი ოპტიკური ტელესკოპია, რომლის მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებული ინფრაწითელი გარჩევადობა და მგრძნობელობა საშუალებას აძლევს მას დაინახოს ისეთი სუსტი სინათლის მქონე, ძველი ან შორეული ობიექტები, რომლებიც რთული დასანახია ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპისთვის. მოსალოდნელია, რომ ამ ტელესკოპის დახმარებით ხელი შეეწყობა გამოკვლევების ფართო სპექტრის განვითარებას ასტრონომიისა და კოსმოლოგიის სფეროებში, მაგალითად პირველი ვარსკვლავებისა და პირველი გალაქტიკების ფორმირებაზე დაკვირვებასა და დასახლების პოტენციალის მქონე ეგზოპლანეტების დეტალურ ატმოსფერულ დახასიათებას.

თავდაპირველად იწოდებოდა, როგორც „შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი“ (). 2002 წელს მას შეუცვალეს სახელი ნასას მეორე ხელმძღვანელის ჯეიმზ უების პატივსაცემად.

ტელესკოპზე მუშაობა (თავდაპირველად მას ერქვა „შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი“) დაიწყო 1996 წელს. ორი კონცეფციის კვლევა დაიგეგმა 1999 წელს, 1 მილიარდი აშშ დოლარის ბიუჯეტით. მისი გაშვება 2007 წელს იგეგმებოდა, თუმცა უზარმაზარმა ხარჯებმა და დაგვიანებებმა ეს პროცესი გააჭიანურა; 2005 წელს განხორციელებული დიდი რედიზაინის შემდეგ მშენებლობა დასრულდა 2016 წელს. პროექტის საერთო ღირებულებამ შეადგინა 10 მილიარდი აშშ დოლარი. გაშვების რისკებსა და ტელესკოპის კომპლექსურობაზე აქტიურად საუბრობდნენ მედია, მეცნიერები და ინჟინრები.

კონსტრუქცია
ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის პირველადი სარკე შედგება 18 ექვსკუთხა სარკის სეგმენტისგან, რომელიც დამზადებულია მოოქროვილი ბერილიუმისგან. ისინი ერთად ქმნიან 6.5 მეტრი დიამეტრის მქონე სარკეს (ჰაბლის სარკის ზომა 2.4 მეტრი იყო). ეს ნიშნავს, რომ უების ტელესკოპს აქვს დაახლოებით 25 კვადრატული მეტრი სინათლის შემგროვებელი ფართობი. ეს მონაცემი დაახლოებით ექვსჯერ აღემატება ჰაბლს. ჰაბლისგან განსხვავებით, რომელიც აკვირდება ულტრაიისფერ, ხილულ და ახლო ინფრაწითელ (0,1–1,7 μm) სპექტრებს, უების ტელესკოპი აკვირდება ქვედა სიხშირის დიაპაზონს, გრძელი სიგრძის ტალღის ხილული სინათლიდან (წითელი) შუა ინფრაწითელამდე (0,6–28,3 μm). ტელესკოპის ტემპერატურა უნდა უნდა იყოს ძალიან ცივი, 50 კელვინზე ქვემოთ (−223 °C; −370 °F), რათა თავად ტელესკოპის მიერ გამოსხივებულმა ინფრაწითელმა შუქმა არ შეუშალოს ხელი შეგროვებულ სინათლეს. იგი გაშვებულია მზის ორბიტაზე, მზე-დედამიწის  L2 ლაგრანჟის წერტილის მახლობლად, დაახლოებით 1.5 მილიონ კილომეტრზე დედამიწიდან. ტელესკოპს თავისი ხუთფენიანი მზის ფარი იცავს მზის, დედამიწისა და მთვარის სითბოსგან.

ისტორია
შექმნიდან ორბიტაზე გაშვებამდე
მინი|მარცხნივ|„შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპის“ თავდაპირველი მაკეტი
ჯერ კიდევ 1990 წელს ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის გაშვებამდე, ასტრონომებისთვის გაჩნდა დილემა, თუ როგორი უნდა ყოფილიყო შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპი.

1989 წლის სექტემბერში, კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ინსტიტუტმა (STScI) და NASA-მ ერთობლივად უმასპინძლეს შემდეგი თაობის კოსმოსური ტელესკოპის სემინარს STScI-ში, რომელშიც გაერთიანებული იყო 130-ზე მეტი ასტრონომი და ინჟინერი. ჯგუფმა შესთავაზა NASA-ს გამოეკვლია პასიური გაციების, ინფრაწითელი დიაპაზონის 10 მეტრიანი ტელესკოპისა ან მთვარეზე 16 მეტრიანი ტელესკოპის შექმნის შესაძლებლობა, რომელთაც დაევალებოდათ წითელი წანაცვლების მაღალი მაჩვენებელის მქონე გალაქტიკების შესწავლა.

1996 წელს 18-კაციანმა კომიტეტმა ასტრონომ ალან დრესლერის ხელმძღვანელობით ოფიციალურად გაუწია NASA-ს რეკომენდაცია კოსმოსური ტელესკოპის შექმნას, რომელიც ცას ინფრაწითელ სხივთა გამაში დაინახავდა — ტალღის სიგრძის ზოლი, რომელიც საშუალებას აძლევს ასტრონომებს დაინახონ მტვრისა და გაზის ღრუბლები, ასევე გააფართოვონ კაცობრიობის ხედვა კიდევ უფრო შორს. თავდაპირველ კოსმოსურ ტელესკოპს ოთხ მეტრზე მეტი დიამეტრის სარკე უნდა ჰქონოდა და ემუშავა მთვარის ორბიტიდან შორს.

კერძო და საჯარო სექტორის მეცნიერებისა და ინჟინრებისგან დაკომპლექტებულმა სამმა ჯგუფმა არაერთი შეხვედრა გამართა, რათა დაედგინათ, შეეძლო თუ არა NASA-ს კომიტეტის ხედვის რეალიზება. ყველა მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ შემოთავაზებული ტელესკოპი იმუშავებდა. NASA დათანხმდა 1997 წელს დაეფინანსებინა დამატებითი კვლევები ტელესკოპის მშენებლობის ტექნიკური და ფინანსური მოთხოვნების დახვეწისთვის. 2002 წლისთვის სააგენტომ დააკომპლექტა გუნდი ინსტრუმენტების შესაქმნელად და ასტრონომთა ჯგუფი, რომლებიც უზრუნველყოფდნენ სამშენებლო ხელმძღვანელობას. 2002 წელს ტელესკოპს ოფიციალურად ეწოდა „ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპი“, NASA-ს ადმინისტრატორის პატივსაცემად, რომელიც ხელმძღვანელობდა „აპოლოს“ პროგრამის შემუშავებას.

ინჟინრებმა და ასტრონომებმა შექმნეს ახალი გზები ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის, როგორც სამეცნიერო მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, ასევე დედამიწიდან შორ მანძილზე ტექნიკური მომსახურების ჩასატარებლად, რადგანაც ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპისაგან განსხვავებით, ასტრონავტებს საშუალება არ ექნებოდათ ტელესკოპის შეკეთება და განახლება.

ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის მშენებლობა დაიწყო 2004 წელს. 2005 წელს გაშვების ადგილად არჩეულ იქნა ევროპის კოსმოსური სააგენტოს „გაიანაის სივრცითი ცენტრის“ (CSG) კოსმოდრომი საფრანგეთის გვიანაში, ხოლო მზიდი-რაკეტა — Ariane 5. 2011 წლისთვის, ყველა 18 სარკის სეგმენტი დასრულდა და შესაბამისი სპეციპიკური ტესტირებები წარმატებით გაიარეს.

2012-2013 წლებში ტელესკოპის სხვადასხვა ადგილას აწყობილმა ნაწილებმა, დაიწყეს ჩამოსვლა ნასას გოდარდის კოსმოსური ფრენის ცენტრში გრინბელტში, მერილენდი. 2013 წელს დაიწყო მზისგან დამცავი ფენების მშენებლობა. 2013-2016 წლლებში ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ინსტრუმენტები ექვემდებარებოდა ექსტრემალური ტემპერატურისა და ვიბრაციის მრავალ ტესტს. 2015-2016 წლებში ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის 18-ვე ინდივიდუალური სარკე დამონტაჟდა ტელესკოპის უკანა პლანის სტრუქტურაზე 6.6 მეტრიანი (21.7 ფუტი) სარკის ასაწყობად.

2017 წელს სარკეები და სამეცნიერო ინსტრუმენტები დააკავშირეს და გამოსცადეს, შემდეგ გაგზავნეს NASA-ს ჯონსონის კოსმოსურ ცენტრში ჰიუსტონში, ტეხასი. იმავე წელს დაწყვილებული ტელესკოპისა და ხელსაწყოების შეკრების დამატებითი გარემოსდაცვითი ტესტები ჩატარდა გიგანტურ თერმულ ვაკუუმ კამერაში ჯონსონში, რომელმაც გაუძლო ქარიშხალ ჰარვის აგვისტოს ბოლოს, გრაფიკის შეფერხების გარეშე. ტელესკოპის საბოლოო შეკრება და ტესტირება ჩატარდა 2018-2019 წლებში, რათა ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპმა კოსმოსში სრულყოფილად შეასრულებს თავისი სამეცნიერო მისია. 

2021 წლის 25 დეკემბერს დილის 7:20 საათზე EST (1220 GMT) ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპი „Ariane 5“-ის რაკეტით გაუშვეს კურუდან (საფრანგეთის გვიანა) და მან მიაღწია მზე-დედამიწის L2 ლაგრანჟის წერტილს 2022 წლის იანვარში. ტეკესკოპის მიერ გადაღებული პირველი სურათი გამოქვეყნდა საზოგადოებისთვის პრესკონფერენციის საშუალებით 2022 წლის 11 ივლისს. ტელესკოპი არის ასტროფიზიკაში NASA-ს ფლაგმანური მისიის ნაწილი და ჰაბლის ტელესკოპის მემკვიდრე.

სამეცნიერო შედეგები
მინი|250პქ|ჰაბლის ტელესკოპის მიერ გადაღებული გალაქტიკური ღრმა ველი
მინი|250პქ|ვების ტელესკოპის მიერ დაფიქსირებული იგივე ღრმა ველი
პირველი სრულად ფერადი სურათები და სპექტროსკოპიული მონაცემები გამოქვეყნდა 2022 წლის 12 ივლისს, რაც ასევე აღნიშნავდა უების ზოგადი სამეცნიერო ოპერაციების ოფიციალურ დასაწყისს; პრეზიდენტმა ჯო ბაიდენმა გამოავლინა პირველი სურათი, „ვების პირველი ღრმა ველი“, 2022 წლის 11 ივლისს.https://twitter.com/NASA/status/1546290906046816256   NASA-მ დააანონსა იმ ობიექტების სია, რომელთა სურათების გამოქვეყნებაც იგეგმებოდა:

 კარინას ნისლეული - ახალგაზრდა, ვარსკვლავთწარმომქმნელი რეგიონი, სახელად NGC 3324, ნაჩვენებია "კოსმოსური კლდეები" დედამიწიდან დაახლოებით 8500 სინათლის წლის მანძილზე.
 WASP-96b – მოიცავს გიგანტური გაზის პლანეტის ატმოსფეროს ანალიზს. იგი მოძრაობს დედამიწიდან 1120 სინათლის წლის მანძილზე შორეული ვარსკვლავის გარშემო.
 სამხრეთის რგოლის ნისლეული - გაზისა და მტვრის ღრუბლები, რომლებიც გამოტყორცნილია მომაკვდავი ვარსკვლავის მიერ დედამიწიდან 2500 სინათლის წლის მანძილზე.
 სტეფანის კვინტეტი – ხუთი გალაქტიკის ვიზუალური გამოსახულება გაზისა და მტვრის ღრუბლების შეჯახებით, რომლებიც ქმნიან ახალ ვარსკვლავებს; ოთხი ცენტრალური გალაქტიკა დედამიწიდან 290 მილიონი სინათლის წლის მანძილზეა დაშორებული.
 SMACS J0723.3-7327 – „ვების პირველი ღრმა ველი“ დედამიწიდან 4,6 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე, შორეული გალაქტიკებით 13,1 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე. 

2022 წლის 14 ივლისს, NASA-მ წარმოადგინა იუპიტერისა და მასთან დაკავშირებული ტერიტორიების სურათები (მათ შორის ინფრაწითელი ვერსიები), რომლებიც პირველად გადაიღეს ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის საშუალებით.

NASA-ს, ESA-სა და CSA-ს მეცნიერთა მიერ გამოქვეყნებული ნაშრომი ტელესკოპის მუშაობის შესახებ აღწერს, რომ „ჯეიმზ უების კოსმოსური ტელესკოპის სამეცნიერო ეფექტურობა მოსალოდნელზე უკეთესია“. ნაშრომი აღწერს დაკვირვებების სერიას ექსპლუატაციაში გაშვების დროს, როდესაც აღიბეჭდა ტრანზიტული ეგზოპლანეტების სპექტრები უკეთესი სიზუსტით და თვალყურს ადევნებდნენ მოძრავ ობიექტებს 67 მილიარდ/წმ სიჩქარით, ორჯერ მეტი სიჩქარით ვიდრე მოთხოვნა იყო. მან ასევე მიიღო ასობით ვარსკვლავის სპექტრი ერთდროულად მკვრივ ველში გალაქტიკური ცენტრისკენ. ნაშრომში აღწერილი სხვა ობიექტები:

 მოძრავი სამიზნეები: იუპიტერი (ბეჭდების და მთვარეების, ევროპის, თებესა და მეტისის ჩათვლით), ასტეროიდები 2516 Roman, 118 Peitho, 6481 Tenzing, 1773 Rumpelstilz, 216 Kleopatra, 2035 Stearns, 4000arring42X2-H.
 იუპიტერის ზომის პლანეტა HAT-P-14b
 NIRISS დიაფრაგმის დაფარვის ინტერფერომეტრია (AMI): ძალიან დაბალი მასის კომპანიონი ვარსკვლავის AB Doradus C-ის მკაფიო გამოვლენა
 MIRI დაბალი გარჩევადობის სპექტროსკოპია (LRS): ცხელი სუპერ-დედამიწის ტიპის პლანეტა L168-9b (TOI-134) კაშკაშა M-ჯუჯა ვარსკვლავის გარშემო 

გალერეა

რესურსები ინტერნეტში
Webb Project History

სქოლიო

კატეგორია:კოსმოსური ტელესკოპები
კატეგორია:ეგზოპლანეტების ძებნის მისია