Kính viễn vọng không gian James Webb có thể làm gì?
Tìm hiểu cách so sánh giữa Kính viễn vọng Không gian Hubble và Kính viễn vọng Không gian James Webb mới
Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) được NASA lên kế hoạch phóng vào ngày 22 tháng 12 năm 2021.
Nó thường được gọi là 'kế thừa' của Kính viễn vọng Không gian Hubble, được phóng vào năm 1990. Nhưng chúng thực sự giống nhau đến mức nào?
Tìm hiểu cách so sánh của Kính viễn vọng Không gian James Webb và Kính viễn vọng Không gian Hubble với các nhà thiên văn học từ Đài quan sát Hoàng gia Greenwich.
Phóng kính viễn vọng không gian James WebbNgày ra mắt hiện tại: 22 tháng 12 năm 2021
nguyệt thực bắt đầu khi nào
Thời gian ra mắt dự kiến: 12 giờ 20 theo giờ GMT (7 giờ 20 sáng EST)
Vị trí khởi chạy: Cảng vũ trụ của Châu Âu , Guiana thuộc Pháp
Khởi chạy luồng trực tiếp: sắp ra mắt
Kính thiên văn nhìn thấy loại ánh sáng nào?
Hubble | JWST |
| Có thể nhìn thấy và tia cực tím Trọng tâm chính của Hubble là ánh sáng khả kiến và tia cực tím. Các thiết bị của nó có thể quan sát một phần nhỏ phổ hồng ngoại từ 0,8 đến 2,5 micron, nhưng không đến mức mà James Webb có thể. Thay vào đó, nó tập trung khả năng tia cực tím độc đáo (0,1 đến 0,4 micron) vào công việc không thể thực hiện được từ mặt đất và các công cụ ánh sáng có thể nhìn thấy (0,4 đến 0,8 micron) của nó để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao mà chúng ta quen thuộc nhất | Đỏ và hồng ngoại JWST đã được thiết kế để tập trung vào phần hồng ngoại của quang phổ từ 0,6 (ánh sáng đỏ) đến 28 micron (hồng ngoại). Điều này có nghĩa là nó sẽ không thể nhìn thấy trong ánh sáng cực tím như Hubble, nhưng sẽ có thể tập trung vào các vật thể sáng hồng ngoại như các thiên hà ở rất xa |
Ánh sáng truyền đi trong một dải tần số dọc theo quang phổ điện từ. Đôi mắt của chúng ta đã phát triển để phát hiện dải quang phổ được gọi là 'ánh sáng nhìn thấy', điều này không có gì đáng ngạc nhiên khi bầu khí quyển của chúng ta chặn nhiều bước sóng khác.
Tuy nhiên, có nhiều dạng ánh sáng khác mà chúng ta không thể nhìn thấy, cả bên trong và bên ngoài bầu khí quyển của chúng ta.
Ánh sáng hồng ngoại có bước sóng dài hơn và có thể đi qua các vật thể trong không gian mà ánh sáng nhìn thấy bị chặn lại, chẳng hạn như khí và bụi. Đây là lý do tại sao hình ảnh được chụp bằng kính thiên văn phát hiện tần số hồng ngoại có thể chọn ra các vật thể nằm ngoài những đám mây này và hiển thị rõ ràng hơn so với những hình ảnh được chụp bằng kính thiên văn khác.
lịch trăng tròn tháng 8 năm 2021
So sánh quang cảnh của Núi Mystic (NASA / ESA / M. Nhóm kỷ niệm 20 năm của Livio & Hubble)
Vậy Kính viễn vọng Không gian James Webb có thay thế Kính viễn vọng Không gian Hubble không?
Vì JWST không bao phủ các loại ánh sáng tương tự mà Hubble có thể tạo ra, nên nó không thực sự 'thay thế' các khả năng tương tự mà Hubble có.
Tuy nhiên, trong khi chúng ta sẽ mất khả năng nhìn thấy trong ánh sáng cực tím giống như cách mà Hubble đã làm, bằng cách mở rộng phạm vi bước sóng ra ánh sáng hồng ngoại, JWST sẽ cung cấp quyền truy cập vào một phần quang phổ mà Hubble chưa từng có.
Kính viễn vọng không gian Hubble và James Webb lớn bao nhiêu?
Hubble | James Webb |
| Hubble dài 13,2 mét (43,5 ft.) Và đường kính tối đa là 4,2 mét (14 ft.) Nó có kích thước bằng một chiếc xe tải lớn. Khẩu độ của Hubble (phần có khả năng thu nhận ánh sáng) có chiều ngang 2,4 mét | Kính chắn nắng JWST có kích thước khoảng 22 mét x 12 mét (69,5 ft x 46,5 ft). Nó lớn bằng một nửa chiếc máy bay 737. Tấm che nắng có kích thước bằng một sân tennis. Khẩu độ của JWST có chiều ngang 6,5 mét |
JWST sẽ có một tấm chắn nắng rộng lớn được sử dụng để giúp kính thiên văn luôn mát mẻ. Điều này quan trọng đối với tất cả các kính thiên văn không gian nhưng đặc biệt đúng đối với các kính thiên văn hồng ngoại như JWST vì các vật thể 'ấm' bức xạ nhiều ánh sáng hồng ngoại.
Nếu bản thân kính thiên văn không được giữ mát, thì kính thiên văn có nguy cơ tự làm lóa mắt trước ánh sáng của bất kỳ vật thể nào mà nó đang cố gắng quan sát.
Cải tiến chính ở đây là khẩu độ kính thiên văn.
Đây thực sự là kích thước của lỗ ở cuối kính thiên văn, hoặc, trong trường hợp những kính thiên văn như thế này, là kích thước của gương được sử dụng để thu ánh sáng. Nó tương đương với con ngươi ở trung tâm của mắt chúng ta, 'lỗ' tối cho phép ánh sáng.
Khẩu độ càng lớn, kính thiên văn có thể thu thập nhiều ánh sáng hơn trong một lần và do đó, vật thể mà nó có thể nhìn thấy càng mờ.
Hubble, với khẩu độ 2,4 mét, có thể nhìn thấy các vật thể mờ hơn mắt người ít nhất 60.000 lần (sau đó điều này được mở rộng đáng kể bằng cách sử dụng máy ảnh để chụp ảnh phơi sáng lâu).
Với một tấm gương rộng hơn gần ba lần, JWST sẽ có thể nhìn thấy các vật thể mờ hơn gần chín lần so với Hubble, cho phép chúng ta nhìn xa hơn vào không gian.
Khám phá vũ trụ
Sự kiện Các khóa học thiên văn học tại Đài quan sát Hoàng gia Khám phá hàng loạt các khóa học thiên văn học của chúng tôi phù hợp với nhiều đối tượng và trải nghiệm Tìm khóa học 
Triển lãm Nhiếp ảnh gia thiên văn của năm Triển lãm xem nhiếp ảnh không gian vĩ đại nhất thế giới tại Bảo tàng Hàng hải Quốc gia Ghé thăm ngay 
Điểm thu hút Đài quan sát Hoàng gia Ghé thăm nhà của Giờ trung bình Greenwich (GMT), Kinh tuyến chính của thế giới và Tham quan Cung thiên văn duy nhất của Luân Đôn ngay bây giờKhoảng cách giữa kính thiên văn và Trái đất là gì?
Hubble | JWST |
| Kính viễn vọng không gian Hubble quay quanh Trái đất ở độ cao ~ 570km | JWST sẽ không thực sự quay quanh Trái đất. Thay vào đó, nó sẽ nằm ở điểm Lagrange của Trái đất-Mặt trời L2. Điểm này cách xa Mặt trời khoảng 1,5 triệu km so với Trái đất trận mưa sao băng kéo dài bao lâu |
Kính thiên văn đặt trên không gian có lợi thế rất lớn so với kính thiên văn đặt trên mặt đất. Bằng cách ở trên bầu khí quyển, họ không cần phải nhìn xuyên qua vùng không khí đang chuyển dịch để nhìn vào không gian sâu, mang lại cho họ một tầm nhìn rõ ràng hơn hầu hết các kính thiên văn trên mặt đất có thể đạt được. Chúng cũng không bị ảnh hưởng bởi thời tiết, đây có thể là một vấn đề lớn đối với các nhà thiên văn học.
Tuy nhiên, việc ở trong không gian khiến việc sửa chữa những thứ bị lỗi trở nên khó khăn hơn đáng kể. Hubble nổi tiếng có một lỗ hổng nhỏ trên gương khi phóng khiến nó phải thực hiện một sứ mệnh vào không gian để sửa chữa.
JWST sẽ không có giải cứu như vậy. Ở cách xa 1,5 triệu km, xa hơn bất kỳ con người nào từng đi, nếu có vấn đề gì xảy ra, bạn sẽ không thể đi vào không gian và sửa chữa nó.
Nó đang được đặt ở một nơi xa xôi như vậy vì một số lý do. Nó giữ cho kính thiên văn cách xa bức xạ phản xạ của Trái đất, một trong nhiều lựa chọn được thiết kế để giữ cho kính thiên văn có độ nhạy cao này luôn mát mẻ. Nó cũng sẽ ở một nơi mà lực hấp dẫn của Mặt trời và Trái đất cùng hoạt động, giúp cho việc giữ vệ tinh tại chỗ dễ dàng hơn.
JWST có thể nhìn thấy JWST quay ngược thời gian bao xa?
Đối tượng càng ở xa, chúng ta đang tìm kiếm càng xa. Điều này là do thời gian ánh sáng truyền từ vật thể đến chúng ta.
Với chiếc gương lớn hơn của JWST, nó sẽ có thể nhìn thấy gần như toàn bộ con đường quay trở lại thời kỳ đầu của Vũ trụ, khoảng 13,7 tỷ năm trước.
Với khả năng quan sát Vũ trụ trong ánh sáng hồng ngoại có bước sóng dài hơn, JWST sẽ có khả năng nhìn thấy một số thiên hà xa nhất trong Vũ trụ của chúng ta, chắc chắn dễ dàng hơn so với chế độ xem ánh sáng khả kiến / tia cực tím của Hubble.
Điều này là do ánh sáng từ các vật thể ở xa bị kéo dài ra do sự giãn nở của Vũ trụ - một hiệu ứng được gọi là dịch chuyển đỏ - đẩy ánh sáng ra khỏi phạm vi nhìn thấy và chuyển thành tia hồng ngoại.
Tại sao JWST bị trì hoãn lâu như vậy?
Các dự án không gian thường mất nhiều thời gian hơn dự kiến, nhưng JWST đã xui xẻo hơn hầu hết.
thuyền được làm khi nào
Ban đầu nó được lên kế hoạch ra mắt vào năm 2007, nhưng một cuộc thiết kế lại lớn, chi phí leo thang và sự chậm trễ đã dẫn đến việc nó bị lùi lại vào khoảng năm 2018. Tuy nhiên, giai đoạn thử nghiệm từ năm 2016 trở đi cũng bị trì hoãn kéo dài và sự chậm trễ hơn nữa là do đại dịch toàn cầu năm 2020.
Việc phóng đã được lên lịch lại vào ngày 18 tháng 12 năm 2021, nhưng ngày này được lùi lại không sớm hơn ngày 22 tháng 12 sau một 'sự cố' trong quá trình chuẩn bị phóng. NASA cho biết trong một tuyên bố rằng họ sẽ điều tra vấn đề và xác nhận ngày phóng mới.
Sự cố xảy ra trong quá trình hoạt động tại cơ sở chuẩn bị vệ tinh ở Kourou, Guiana thuộc Pháp, được thực hiện dưới trách nhiệm chung của Arianespace. Các kỹ thuật viên đang chuẩn bị gắn Webb vào bộ điều hợp phương tiện phóng, được sử dụng để tích hợp đài quan sát với tầng trên của tên lửa Ariane 5. Một sự nhả đột ngột, không có kế hoạch của dải kẹp - giữ chặt Webb vào bộ điều hợp phương tiện phóng - đã gây ra rung động khắp đài quan sát.
Tuyên bố của NASA
Dự kiến sẽ có một khoảng thời gian chậm trễ nhỏ nếu thời tiết vào ngày phóng không phù hợp, nhưng các nhà khoa học hy vọng rằng vào cuối năm nay, JWST sẽ ở trên quỹ đạo phía trên Trái đất chờ được chuyển đến nơi an nghỉ cuối cùng tại L2 và đầu của một kỷ nguyên mới trong thiên văn học.
Quà tặng độc đáo lấy cảm hứng từ không gian
Cửa hàng Đài thiên văn Hoàng gia Greenwich chiếu sáng Bộ hướng dẫn thiên văn gồm 2 từ £ 18,00 Giá Đặc biệt. Tiết kiệm £ 1,98 khi bạn mua hai tựa đề thiên văn có thể truy cập được từ loạt hướng dẫn mới của Đài quan sát Hoàng gia Greenwich Illuminates cùng nhau ... Mua ngay 
Cửa hàng Bộ sách Planisphere & 2022 Hướng dẫn về Bầu trời đêm £ 18,00 Những người bạn đồng hành hoàn hảo cho một đêm ngắm sao. Có sẵn với giá đặc biệt £ 18,00 khi mua cùng nhau. Planisphere là một công cụ thực tế dễ sử dụng giúp bất kỳ nhà thiên văn học nào xác định các chòm sao và các ngôi sao cho mỗi ngày trong năm ... Mua ngay 
Cửa hàng Kính viễn vọng Sky-Watcher Skyhawk-114 £ 179,00 Kính thiên văn lý tưởng được lựa chọn cho các nhà thiên văn học mới bắt đầu đến trung cấp, những người đang tìm cách mở rộng trải nghiệm ngắm bầu trời của họ ... Mua ngay