Телескоп Вебба, офіційно відомий як Космічний телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST), – це справжній титан астрономії, який відкриває нам Всесвіт із небаченою раніше чіткістю. Запущений 25 грудня 2021 року, він став наступником легендарного “Хаббла” й обіцяє розкрити таємниці далеких галактик, перших зірок і навіть зародження життя. У цій статті ми розберемо, що таке телескоп Вебба, як він працює, які має особливості та чому його вважають проривом у науці.
Від золотого дзеркала до орбіти за мільйон кілометрів від Землі – це історія інженерного дива й людської допитливості. Ми зануримося в його історію, технічні деталі, перші відкриття й значення для людства. Готові зазирнути в глибини космосу? Тоді вперед – до зірок із телескопом Вебба!
Що таке телескоп Вебба: основи
Космічний телескоп Джеймса Вебба – це орбітальна обсерваторія, розроблена NASA у співпраці з Європейським космічним агентством (ESA) та Канадським космічним агентством (CSA). Його назвали на честь Джеймса Вебба, адміністратора NASA в 1961-1968 роках, який відіграв ключову роль у програмі “Аполлон”. JWST призначений для спостереження Всесвіту в інфрачервоному діапазоні, що дозволяє бачити крізь пилові хмари й зазирати в далеке минуле – аж до перших галактик.
На відміну від “Хаббла”, який працює переважно у видимому світлі, Вебб “ловить” інфрачервоне випромінювання – тепло, що йде від зірок, планет і навіть найдавніших об’єктів. Його головна мета – дослідити народження Всесвіту, еволюцію галактик, утворення зірок і планет, а також хімічний склад далеких світів.
Основні характеристики
- Розташування: точка Лагранжа L2, 1,5 млн км від Землі.
- Дзеркало: 6,5 м у діаметрі, складається з 18 шестикутних сегментів.
- Діапазон: інфрачервоний (0,6-28,3 мкм).
- Вага: 6,5 тонн.
- Термін служби: щонайменше 10 років (з паливом до 20+).
Історія створення телескопа Вебба
Ідея телескопа Вебба народилася ще в 1990-х роках, коли “Хаббл” уже показав свої можливості, але астрономи захотіли більшого – зазирнути в інфрачервоне “вікно” Всесвіту. Проєкт пройшов довгий шлях від концепції до запуску, ставши одним із найдорожчих і найскладніших в історії космонавтики.
Розробка: 1996-2011
У 1996 році NASA запропонувала концепцію “Наступного покоління космічного телескопа” (NGST). Спочатку планувалося, що він матиме 8-метрове дзеркало й коштуватиме 500 млн доларів із запуском у 2007 році. Але складність технологій зросла:
- 1997-2002: обрано інфрачервоний діапазон, розмір дзеркала зменшено до 6,5 м.
- 2002: проєкт назвали на честь Джеймса Вебба.
- 2005-2011: через технічні проблеми бюджет зріс до 8,8 млрд доларів, запуск відклали.
Компанії Northrop Grumman і Ball Aerospace стали головними підрядниками.
Будівництво та затримки: 2011-2021
Будівництво Вебба було справжнім випробуванням:
- 2011: Конгрес США ледь не закрив проєкт через перевитрати.
- 2016: завершили складання дзеркала.
- 2018-2021: пандемія, технічні несправності (пошкодження сонцезахисного щита) відклали запуск із 2018 на 2021 рік.
Загальна вартість досягла 10 млрд доларів – найдорожчий науковий інструмент у світі.
Запуск: 25 грудня 2021
Вебба запустили 25 грудня 2021 року з космодрому Куру у Французькій Гвіані на ракеті Ariane 5. Через 27 хвилин після старту він відокремився й почав 29-денну подорож до точки L2. У січні 2022 року телескоп розгорнув своє дзеркало й сонцезахисний щит – процес, що тримав у напрузі весь світ.
Технічні особливості телескопа Вебба
Телескоп Вебба – це інженерний шедевр, який поєднує передові технології для роботи в космосі. Його конструкція унікальна й продумана до дрібниць.
Головне дзеркало
- Розмір: 6,5 м – у 2,7 раза більше, ніж у “Хаббла” (2,4 м).
- Матеріал: берилій із золотим покриттям (для відбиття інфрачервоного світла).
- Сегменти: 18 шестикутників, які розгорталися в космосі й вирівнювалися з точністю до нанометрів.
Площа дзеркала – 25 м², що дає змогу вловлювати слабке світло від далеких об’єктів.
Сонцезахисний щит
- Розмір: 21,1 м × 14,2 м (як тенісний корт).
- Матеріал: 5 шарів каптону з алюмінієвим покриттям.
- Функція: захищає від сонячного тепла, тримаючи температуру інструментів нижче -223°C.
Щит дозволяє телескопу “бачити” холодні об’єкти, як планети чи далекі зірки.
Інструменти
Вебб оснащений чотирма приладами:
- NIRCam: камера ближнього інфрачервоного діапазону (0,6-5 мкм).
- NIRSpec: спектроскоп для аналізу складу об’єктів.
- MIRI: камера й спектроскоп середнього інфрачервоного діапазону (5-28 мкм).
- FGS/NIRISS: датчик точного наведення й інструмент для екзопланет.
Ці прилади дають змогу бачити від перших галактик до атмосфер далеких планет.
Як працює телескоп Вебба?
Вебб розташований у точці Лагранжа L2 – гравітаційно стабільній зоні за 1,5 млн км від Землі, де Сонце й Земля завжди за його “спиною”. Це дозволяє:
- Холод: щит блокує тепло, тримаючи телескоп при -233°C.
- Спостереження: безперервний огляд космосу без тіні Землі.
- Інфрачервоний зір: “бачить” крізь пил і далеко в минуле.
Телескоп передає дані на Землю через антени Deep Space Network із швидкістю до 28 Мбіт/с.
Перші досягнення телескопа Вебба
Після запуску Вебб швидко почав дивувати світ. Перші зображення оприлюднили 12 липня 2022 року.
Глибоке поле
- SMACS 0723: перше зображення показало скупчення галактик за 4,6 млрд світлових років із гравітаційним лінзуванням – далекі галактики, викривлені масивними об’єктами.
- Значення: найглибший знімок Всесвіту на той час, із об’єктами віком 13 млрд років.
Екзопланети
- WASP-96b: у серпні 2022 року Вебб виявив воду в атмосфері цієї гарячої газової планети за 1150 світлових років.
- TRAPPIST-1: аналіз атмосфер планет цієї системи триває, шукають сліди життя.
Туманності й галактики
- Туманність Кіля: детальні знімки зореутворення (2022).
- Квінтет Стефана: п’ять галактик за 290 млн світлових років із неймовірною чіткістю.
Чому телескоп Вебба – прорив?
Вебб перевершує “Хаббл” і наземні телескопи за кількома параметрами:
- Інфрачервоний зір: бачить крізь пил, недоступний для видимого світла.
- Чутливість: у 100 разів чутливіший за “Хаббл”.
- Далеке минуле: “заглядає” на 13,5 млрд років назад, до перших зірок.
Він відповідає на питання: як народився Всесвіт? Чи є життя деінде?
Порівняння з “Хабблом”: таблиця
Ось таблиця для наочності:
| Параметр | Вебб | Хаббл |
|---|---|---|
| Запуск | 2021 | 1990 |
| Дзеркало | 6,5 м | 2,4 м |
| Діапазон | Інфрачервоний | Видиме + УФ |
| Орбіта | L2 (1,5 млн км) | 550 км над Землею |
Майбутнє телескопа Вебба
Вебб розрахований на 10 років роботи, але з запасом палива може протриматися до 2040-х. Його цілі:
- Перші галактики: вивчення Великого вибуху.
- Екзопланети: пошук біомаркерів (O₂, CH₄).
- Темна матерія: аналіз гравітаційних лінз.
Наступник уже в планах – концепція LUVOIR із дзеркалом до 15 м.
Чому Вебб захоплює нас?
Телескоп Вебба – це не просто прилад, а вікно в історію Всесвіту. Його знімки – від туманностей до далеких зірок – показують красу й велич космосу. Він нагадує нам, як далеко ми зайшли – від кам’яних кіл до технологій, що ловлять світло перших галактик.
Тож коли побачите фото від Вебба, подумайте: це не просто зображення – це подорож на 13 млрд років у минуле, де кожна крапка – цілий світ!
