우주의 가장자리를 내려다보다

망원경. AP를 통한 Northrop Grumman/NASA

NASA는 역사상 가장 강력한 우주 망원경을 발사할 준비를 하고 있습니다. 무엇을 보게 될까요? 알아야 할 모든 사항은 다음과 같습니다.

왜 새로운 우주 망원경인가?

제임스 웹 우주 망원경은 전임자 허블보다 100배 더 강력할 것이며 우주 가장자리에 있는 첫 번째 은하에서 나오는 극도로 희미한 적외선을 포착할 수 있을 것입니다. 또한 우리 은하의 다른 별 주위에 있는 행성을 연구하여 대기에서 생명체의 흔적을 조사할 수 있습니다. 원래 2010년에 발사될 예정이었고 약 10억 달러의 비용이 소요될 예정이었으나, 10,000명의 인력이 투입된 미국, 유럽 및 캐나다 우주국의 공동 프로젝트인 Webb는 비용이 100억 달러까지 치솟으면서 일련의 미친 지연을 겪었습니다. 그러나 거대한 망원경이 마침내 남아메리카의 프랑스령 기아나로 배송되었으며, 그곳에서 로켓에 장착되어 12월 18일 우주로 발사되어 NASA 역사상 가장 기술적으로 야심찬 임무가 시작됩니다. 웹이 지구에서 약 100만 마일 떨어진 목적지에 도달할 수 있다면 망원경은 빅뱅 후 2억 5천만 년 후에 형성된 별의 이미지를 되돌려 보내는 “최초의 빛 기계”라는 별명을 얻게 됩니다. NASA의 웹 프로그램 책임자인 그렉 로빈슨(Greg Robinson)은 “이것은 우리 우주의 신비를 해독하는 데 도움이 될 것”이라며 “물리학 책을 다시 쓰는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

어떻게 작동합니까?

망원경은 많은 새로운 기술을 사용합니다. 그것은 초경량 베릴륨으로 만든 21피트 높이의 거울을 기반으로 하며 18개의 육각형에 새겨져 있고 금으로 덮여 있습니다. 빛을 차단하기 위해 튜브 내부에 거울이나 렌즈가 있는 대부분의 망원경과 달리 웹 거울은 우산처럼 보이는 5장의 알루미늄 코팅 플라스틱에 의존하여 열린 공간을 드러냅니다. 테니스 코트만큼 큼 – 태양의 빛과 열을 차단하기 위해 달과 지구. Webb에는 데이터를 수집하기 위한 4개의 태양열 카메라와 센서가 포함되어 있습니다.

Webb는 Hubble과 어떻게 다른가요?

1990년에 발사된 허블은 깊은 우주에서 눈부신 이미지를 보냈고 천체 물리학자들이 우주의 나이, 블랙홀의 성질, 은하의 수를 더 잘 결정할 수 있도록 도왔습니다. 그것은 또한 “암흑 에너지” 덕분에 우주가 가속적인 속도로 팽창하고 있다는 발견으로 이어졌습니다. 여기에서 웹이 등장합니다. 130억 년 된 별의 빛이 지구에 도달할 때까지 우주의 팽창은 빛의 파장을 적외선 스펙트럼으로 확장했습니다. 이는 구급차가 속도를 낼 때 사이렌이 내려가는 것과 유사합니다. 이 때문에 적외선에 초점을 맞춘 망원경만이 ‘우주의 새벽’을 바라볼 수 있다. Webb는 허블보다 6배 더 많은 빛을 포착하는 거울과 15배 더 넓은 시야를 가진 카메라를 사용합니다. 허블은 340마일의 고도에서 지구를 공전합니다. Webb는 빛 수집을 최대화하기 위해 달보다 지구에서 약 4배 더 멀리 떨어진 우주에 위치할 것입니다.

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어떻게 우주에 가나요?

첫째, 14,330파운드의 망원경은 종이접기 방식으로 접혀서 Ariane 5 로켓이 들어가야 하며, 비행 30분 정도가 지나면 망원경이 로켓에서 튕겨져 나옵니다. 천문학 연구를 위한 대학 컨소시엄의 부사장인 하이디 해밀(Heidi Hamill)은 “그때부터 손톱을 물어뜯기 시작합니다.”라고 말합니다. 선바이저를 열려면 7,000개의 부품으로 구성된 약 150개의 해제 장치가 3일 동안 제대로 작동되어야 합니다. 일곱 번째 날에는 기본 미러가 열립니다. NASA 과학국 책임자인 Thomas Zurbuchen은 “이 문제에 대해 걱정하거나 두려워하지 않는 사람들은 우리가 무엇을 하려는지 이해하지 못합니다.”라고 말했습니다. 약 30일 간의 여행 끝에 Webb는 태양과 지구의 중력 줄다리기가 균형을 이루는 Lagrange Point 2에 도착하여 우주 망원경이 주차하기에 적합한 지역을 만듭니다. Webb는 지구가 아닌 태양을 공전합니다.

웹은 무엇을 찾을 것인가?

가장 큰 천체 물리학 질문에 대한 답변입니다. 초속 186,000마일의 속도로 우주를 여행할 때 빛은 지연된 이미지를 제공합니다. 육안으로 보면 1.3초 전의 달, 40분 전의 목성, 250만 년 전 가장 가까운 은하인 안드로메다를 볼 수 있습니다. 우주 망원경은 종종 수십억 년 전에 방출된 빛을 수집하는 타임머신에 비유됩니다. 과학자들은 웹이 암흑기의 끝, 즉 빅뱅과 별 형성 사이의 기간을 연구하는 데 중요할 것이라고 믿습니다. 그것은 우주 질량의 약 80%를 구성하는 “암흑 물질”에 대한 통찰력을 드러낼 수 있습니다. 웹은 허블보다 약 1억 5천만 년 더 멀리 볼 수 있으므로 최초의 별, 태양계 및 은하의 형성을 엿볼 수 있다고 텍사스 대학 오스틴에 있는 천문학 부교수인 Kaitlin Casey가 말했습니다. 그녀는 “Webb와 함께 우리는 보이는 우주의 가장자리로 곧장 향하고 있습니다.”라고 말합니다.

삶의 흔적을 찾아서

최근 천문학의 발견은 대부분의 별이 궤도를 도는 행성을 가지고 있음을 입증했습니다. 이는 우리 은하가 수십억 개의 “외계 행성”을 보유하고 있음을 의미합니다. 다른 별 주위의 행성은 너무 멀고 너무 희미하여 명확하게 이미지를 찍을 수 없지만 Webb는 적외선을 수집하는 강력한 능력을 사용하여 물, 산소, 이산화탄소 및 물의 존재와 같은 외계 생명체의 정황 증거를 찾기 위해 외계 행성의 대기를 검색할 수 있습니다. 메탄 및 기타 화학 물질. Webb이 연구할 행성계 중 하나는 약 40광년 떨어져 있습니다. TRAPPIST-1이라는 작은 별은 지구 크기의 7개 행성이 도는 작은 별입니다. 이 중 3개는 온도가 온화하여 액체 상태의 물이 형성될 수 있는 지역입니다. . 연구원들은 특히 네 번째 행성의 대기에서 메탄과 이산화탄소를 측정하는 데 열광하고 있습니다. “우리 모두는 또 다른 지구를 찾고 싶죠?” Johns Hopkins Applied Physics Laboratory의 천문학자인 Kevin Stephenson은 말했습니다. “Webb는 우리에게 그 질문에 진정으로 답할 수 있는 첫 번째 기회를 줄 것입니다.”

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이 기사는 최신호에 처음 게재되었습니다. 그 주 잡지. 그녀처럼 더 읽고 싶다면 잡지의 6가지 위험 부담 없는 문제를 시도해 볼 수 있습니다. 여기.

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