Annonceinfo

Milepæl for Hubbles afløser

Alle spejle til det nye rumteleskop - James Webb Space Telescope - har nu fået deres reflekterende belægning af guld.

Emner:
De første seks guldbelagte spejle klargøres til afprøvning. (Foto:NASA/C. Gunn)

Afløseren for Rumteleskopet Hubble - James Webb Space Telescope (JWST) - skal studere himlen i infrarødt lys (varmestråling) og forventes at blive følsomt nok til at se de allerførste stjerner i universet. 

Hjertet i JWST er teleskopets hovedspejl, der får en diameter på godt 6,5 meter. Men da det skal kunne foldes sammen under opsendelsen, bygges det op af 18 sekskantede spejle, der hver er 1,3 meter fra spids til spids. Spejlene er fremstillet af beryllium, fordi det er et meget let metal, og fordi det har vist sig at virke godt ved meget lave temperaturer om bord på rumteleskoper. 

Uhyre tynd lag guld på alle spejle

Projektet har netop nået en vigtig milepæl, idet alle spejlene nu har fået den reflekterende belægning, der gør dem i stand til at indfange den infrarøde stråling fra rummet.

Der er tale om et uhyre tyndt lag af guld, der er blevet dampet på spejlenes omhyggeligt polerede overflader. Denne guldbelægning er optimal til at reflektere det infrarøde lys som JWST skal observere. 

Mens hovedspejlet til JWST således tager form, er det en anden sag for projektet som helhed. Netop nu er situationen den, at at der skal tilføres betydelige midler til projektet, hvis en opsendelse i 2018 skal realiseres. 

Partnerartikel

Artiklen bringes i samarbejde med: Tycho Brahe Planetarium

Tycho Brahe Planetarium

Tycho Brahe Planetarium
Gl. Kongevej 10
1610 København V

Videnskab.dk samarbejder med Tycho Brahe Planetarium.

Tycho Brahe Planetarium leverer lærerig underholdning til hele familien.

Rumteatret er Planetariets hjerte, der med sit 1.000 kvadratmeter store lærred leverer en helt særlig filmoplevelse. 

Astrofysiker Michael J.D. Linden-Vørnle skriver nyheder om rummet for Planetariet. Nyhederne bringes her på Videnskab.d.k 

Re: Lystab og tab i al almindelighed

Karsten,
Jeg modsiger dig ikke.

Men når vi er ude i 'undersættelser' fra Engelsk, så betyder:
..which takes some of the astronomical light.. altså ikke lystab, men at man bruger end del af lyset.

Akkurat på samme måde som du ikke kan måle spænding uden at påvirke strøm og vice verca.

Men det er fluekn..... - spørgsmålet er nok mere hvordan jordbaserede teleskoper ser ud om 7 år, og hvorvidt Webb teleskopet på den tid har en berettigelse.

Det er meget fint hvis det bliver sendt op NU, men det er vist udsat til 2018 p.t.

Lystab og tab i al almindelighed

Citat fra det oprindelige indlæg den 19. september 2011 kl. 05:38:
På Jorden udstyres de store teleskoper med aktiv og adaptiv optik for at kompensere for forstyrrelserne. Dette betyder et vist lystab.

Altså omtales de to muligheder, som astronomerne benytter sig af for at give et skarpere billede, og heraf betyder anvendelsen af adaptiv optik et lystab, fordi der indsættes et måleinstrument (wavefront sensor) i strålegangen.

Virtuelle teleskoper eller Arrays.

Et par interessante links:
http://www.universetoday.com/83420/continent-wide-telescope-array-now-se...
samt
http://www.nature.com/news/2010/100407/full/464820a.html
Lad os se hvad fremtiden bringer, men det er lidt ligesom inden for EDB:
En fandens masse små er bedre end en stor ;)

Re: Lystab

Karsten, du blandede tingene sammen:
På Jorden udstyres de store teleskoper med aktiv og adaptiv optik for at kompensere for forstyrrelserne. Dette betyder et vist lystab..

Og det gjorde jeg sikkert også ;)
Se gerne:
http://en.wikipedia.org/wiki/Active_optics
Specielt:
Active optics is not to be confused with adaptive optics, which operates at a shorter timescale and corrects different distortions.

PS: 'not' er fremhævet af mig.

Det er godt nok stort

Mon ikke du tænker på ESO’s VLT på Paranal Observatoriet på toppen af Cerro Paranal bjerget i Atacama Ørkenen i Chile. De fire teleskoper er hver især ’kun’ 8,2 meter i diameter og har fået navne på himmelobjekter ifølge den lokale folklore. Antu (Solen), Kueyen (Månen), Melipal (Sydkorset) og Yepun (Aftenstjernen dvs. Venus). De fire teleskoper har tilsammen et spejlareal på 212 m² og kan ved hjælp af speciel teknik benyttes som interferometer, men som du nævner, er det uanset den anseelige størrelse begrænset til de bølgelængder, som kan trænge gennem Jordens atmosfære. Kun i rummet kan det fulde elektromagnetiske spektrum undersøges uhindret, så et jordbaseret teleskop vil ikke kunne udkonkurrere et rumbaseret. .

Det er godt

Det er godt, at James Webb Space Telescope er nået endnu et skridt på vejen.

Som bekendt er den store fordel ved rumbaserede teleskoper, at de befinder sig over atmosfæren, som danner et effektivt filter for det meste af den elektromagnetiske stråling, som ligger udenfor bølgelængdeintervallet 400-700 nanometer.

Selvom Webb-teleskopet har en langt mindre spejldiameter end de største jordbaserede (pt. 11 m enkeltteleskop hhv. 4 x 10 m i array), vil dette rumbaserede teleskop - i lighed med det betydeligt mindre Hubbleteleskop - kunne tage billeder med langt bedre opløsning i bølgelængder udenfor "atmosfærespalten", og desuden spektre uden forstyrrende linier fra atmosfæren.

Lystab

Citat fra Wikipedia-henvisningen ang. adaptiv optik: ... An adaptive optics system tries to correct these distortions, using a wavefront sensor which takes some of the astronomical light ...

Re: Udsigt til verdens begyndelse

Karsten,
På Jorden udstyres de store teleskoper med aktiv og adaptiv optik for at kompensere for forstyrrelserne. Dette betyder et vist lystab, og da disse foranstaltninger ikke er nødvendige for et rumbaseret teleskop, opnås dermed bedre opløsning og lysstyrke.

Er vist en misforståelse.
Der er tale om 'mikrojustering' af spejle, og ikke tab af lysstyrke.
http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics

En anden diskussion er så teleskopet overhovedet er interessant, da jordbaserede teleskoper forlængst har overhalet Hubble, og man risikerer i virkeligheden at Webb teleskopet er forældet inden opsendelse.

Jeg mener også at have set/hørt/læst at man også på det optiske område arbejder med virtuelle teleskoper (arrays) på samme måde som radioteleskoper.

Men lad os se hvad der sker.
Det handler i bund og grund om 'sparekniven' hos Nasa, og måske Esa, så man skal nok til at kigge på cost/benefit analyser i fremtiden.

Udsigt til verdens begyndelse

James Webb teleskopet har været længe undervejs. Selve udviklingsarbejdet blev afsluttet i maj 2007, og de oprindelige planer var, at det skulle opsendes i 2013.

Det nye ambitiøse rumteleskop er opkaldt efter James Adwin Webb (1906-1992), som var leder af NASA fra 1961 til 1968 og således var ansvarlig leder under forberedelserne til Apolloekspeditionerne.

I offentlighedens øjne er rumteleskoper lig med Hubble Space Telescope. Siden 1990 har det leveret spektakulære billeder, som ofte har fundet vej til andre medier end astronomilitteraturen. Hubble Space Telescope er ved at synge på sidste vers, og nu får vi med opsendelsen af James Webb rumteleskopet sikkert endnu mere at undres over.

James Webb rumteleskopet har et noget anderledes design end Hubble Space Telescope. Medens sidstnævnte kan optage billeder i både synligt og ultraviolet lys, er James Webb rumteleskopet konstrueret, så det kan optage infrarøde bølgelængder over en bred skala.

Ved at koncentrere sig om den infrarøde del af spektret kan astronomerne se både kolde og varme områder, hvor der bliver dannet nye stjerner og planeter, ligesom de også kan opfange strålingen fra de meget fjerne stjerner, der udgør den allerførste generation umiddelbart efter Big Bang. James Webb teleskopet bliver derfor endnu et redskab til bekræftelse af, hvordan det hele begyndte

Da disse stjerner først var dannet, begyndte de at samle sig til galakser, og James Webb rumteleskopet kan måske afdække hele historien fra Big Bang og frem til dannelsen af vores egen Mælkevej.

Men selv om det nye rumteleskop kun kan se infrarøde bølgelængder, betyder det ikke, at vi kommer til at savne billeder af samme slags, som vi er blevet vant til fra Hubble Space Telescope. En meget stor del af lyset fra Rummet er netop infrarødt, og selv om vores øjne ikke kan opfatte disse langbølgede stråler, giver det lige så flotte og spektakulære billeder som i det synlige lys.

I det infrarøde spektrum opnår astronomerne andre fordele end i synligt lys, fordi det infrarøde trænger gennem Universets støvskyer, så man kan se, hvad der foregår inde i dem. På denne måde vil der blive mulighed for at få nye oplysninger om Universets komplicerede puslespil.

I sammenligning med astronomiske teleskoper på Jorden bliver James Webb rumteleskopet dog ikke en kæmpe, selv om det får et spejl på 6½ meters diameter. Ganske vist er det næsten tre gange større end Hubble Space Telescopes beskedne spejl på 2,4 meter, men der mangler meget, før det kommer op i nærheden af de jordbaserede teleskoper, som findes helt op til 10 meter eller mere i diameter.

Tilmed er planerne for nye teleskoper på Jorden meget ambitiøse. Der tales om spejle på 40, 60 og endda helt op til 100 meters diameter, men alligevel kan et beskedent spejl på 6½ meter placeret i Rummet nemt konkurrere med dets store modparter på Jorden, fordi det befinder sig over Jordens slørende atmosfære, for uanset hvor godt og stort et teleskop er, og uanset hvor mange foranstaltninger der gøres for at kompensere for atmosfærens forstyrrende indflydelse, er der ting, som kun kan ses fra Rummet.

På Jorden udstyres de store teleskoper med aktiv og adaptiv optik for at kompensere for forstyrrelserne. Dette betyder et vist lystab, og da disse foranstaltninger ikke er nødvendige for et rumbaseret teleskop, opnås dermed bedre opløsning og lysstyrke.

James Webb rumteleskopet får endnu en fordel med sig i Rummet. Det skal anbringes langt fra Jorden, hvor det kan arbejde langt mere uforstyrret. Hubble Space Telescope befinder sig i en bane omkring 500 kilometer over Jordens overflade, medens James Webb rumteleskopet skal sendes helt ud til et særligt område, det såkaldte L2 eller 2. Lagrangepunkt, som befinder sig omkring 1½ millioner kilometer fra Jorden i et område, hvor der er ligevægt mellem Jordens og Solens tyngdekraft. L2 befinder sig på ydersiden af Jordens bane i forhold til Solen, og i L1 - i retningen mod Solen - har solobservationssatellitten SOHO befundet sig siden 1995.

Fordelen ved en placering helt ude i L2 er, at der ikke kommer så meget støj fra Jorden. Jorden er en stor, varm ting at have lige i nærheden af et infrarødt teleskop. Varmen fra både Jorden og Månen giver en masse unødig støj og begrænser dermed udsynet til Universet, men de problemer bliver stort set undgået i L2, for set herudefra syner hverken Jorden eller Månen særlig store.

Selv om James Webb rumteleskopet således ikke kommer i kredsløb om Jorden, følger det med i dens bane om Solen, hvilket betyder, at Solen, Månen og Jorden altid vil ses i samme retning. Desuden anbringes det på en måde, så teleskopet vender bort fra Solen, således at spejlet altid vil ligge i skygge. Et afkølet spejl giver nemlig langt bedre billeder i det infrarøde område.

Placeringen så langt fra Jorden er dog ikke uden omkostninger. Der bliver ingen mulighed for at sende servicemissioner derop, og hvis der opstår et problem, som ikke kan klares med omprogrammering af teleskopets software, er der ikke noget at gøre. Fra Hubble Space Telescope ved astronomerne og teknikerne af bitter erfaring, hvor nemt noget kan gå galt.

Da Hubble Space Telescope blev sendt op i 1990 og begyndte at sende de første billeder ned til de forventningsfulde astronomer, viste det sig, at spejlet var slebet forkert. Fejlen var så graverende, at billederne var meget slørede, men netop fordi teleskopet befinder sig i kredsløb kun 500 kilometer oppe, kunne Rumfærgen nå derop. Gennem årene er der derfor blevet foretaget adskillige ture til udbedring af opståede fejl og til indsættelse af nye forbedrede instrumenter.

Disse manglende muligheder for servicemissioner betyder, at James Webb rumteleskopet ikke forventes at få lige så lang levetid som Hubble Space Telescope. Foreløbig har dette klaret sig i 21 år, og den sidste servicemission i 2008 forlængede funktionstiden med adskillige år. James Webb rumteleskopet bliver konstrueret til at kunne holde i mindst fem år, men det skal helst kunne fungere i ti.

Opsendelsen af et spejl på 6½ meters diameter er ikke problemfri, for et så stort spejl kan ikke sendes op i ét stykke. Det kommer derfor til at bestå af flere mindre segmenter, som skal foldes ud, når teleskopet er kommet på plads, men når det først er operationsklar, kommer det ikke kun til at vise astronomerne, hvordan Universets første lys så ud.

Det skal også lede efter stjerne- og planetdannelser i forskellige gas- og støvskyer, og med sit infrarøde øje kan de se gennem de forskellige lag og studere de hidtil usete processer i nærmere detaljer.

I de senere år har astronomerne opdaget hundredvis af exoplaneter, dvs. planeter, som kredser om andre stjerner end Solen. Sådanne planeter bliver også synlige for James Webb rumteleskopet, der endda vil kunne afsløre, om planeterne har egnede livsbetingelser, men hvad der helt konkret findes, er svært at sige, for der venter uden tvivl mange overraskelser.

Erfaringen fra Hubble Space Telescope har været, at selv om der er taget hundredvis af billeder af et objekt, bliver der hele tiden opdaget noget nyt. Med James Webb rumteleskopet bliver strømmen af nyopdagelser ikke mindre, så hvilket billede, der kommer til at blive et ikon for James Webb teleskopet, bliver spændende at se. Det mest berømte billede fra Hubble Space Telescope er Pillars of Creation:
http://apod.nasa.gov/apod/ap100328.html

Log ind eller opret konto for at skrive kommentarer

Seneste fra Teknologi

  • Her er fremtidens telefon

    Du ser ikke bare et ansigt, men hele personen du taler i telefon med - og du kan gå rundt om ham eller hende. Se videoen med fremtidens telefon.
  • Oplev den danske økoræs-triumf

    To danske hold havde både op- og nedture til Shell Eco-marathon. Her kan du i billeder og video opleve, hvordan det gik.
  • Magnetisk køleskab halverer elregningen

    Når kulde skabes ved hjælp af magnetisme, bruges der ikke meget energi. Samtidig kan man bruge vand i stedet for skadelige drivhusgasser til at transportere varme og kulde.
    Bringes i samarbejde med Det Strategiske Forskningsråd

Det læser andre lige nu

Spørg Videnskaben

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.

Mest sete video

Seneste kommentarer

Seneste blogindlæg