Teleskop Angkasa James Webb

Teleskop Angkasa James Webb (James Webb Space Telescope, JWST) adalah balai cerap inframerah yang bertujuan menggantikan dan menjadi pembaikan bermakna kepada Teleskop Angkasa Hubble. JWST merupakan perkongsian di antara NASA, Agensi Angkasa Eropah dan Agensi Angkasa Lepas Kanada. Alat ini pada awalnya dipanggil Teleskop Angkasa Generasi Baru (Next Generation Space Telescope atau NGST), tetapi kemudiannya telah dinamakan semula pada 2002 sempena pengarah kedua NASA iaitu James E. Webb.

Teleskop Angkasa James Webb
JWST spacecraft model 2.png
Gambaran teleskop angkasa yang dilancarkan penuh.
Jenis misiAstronomi
PengoperasiSTScI (NASA)[1]
COSPAR ID2021-130A
SATCAT №50463[2]
Tapak webjwst.nasa.gov
Jangka masa misi
  • 20 tahun (dijangka)[3]
  • 10 years (dirancang)
  • 5½ years (misi utama)[4]
  • 8 bulan, 28 hari (hingga kini)
Ciri kapal angkasa lepas
Pembuat
Berat berlepas6,161.4 kg (13,584 lb)[5]
Dimensi20.197 m × 14.162 m (66.26 ka × 46.46 ka), pelindung matahari
Kuasa2 kW
Permulaan misi
Tarikh pelancaran25 Disember 2021 (2021-12-25), 12:20 UTC
RoketAriane 5 ECA (VA256)
Tapak pelancaranPusat Angkasa Guiana, ELA-3
KontraktorArianespace
Servis kemasukanFebruari 2022
Parameter orbit
Sistem rujukanOrbit L2 Matahari-Bumi
RejimOrbit halo
Periapsis250,000 km (160,000 bt)[6]
Apoapsis832,000 km (517,000 bt)[6]
Tempoh6 bulan
Teleskop utama
JenisTeleskop Korsch
Diameter6.5 m (21 ka)
Jarak fokus131.4 m (431 ka)
Kawasan pengumpulan25.4 m2 (273 ka2)[7]
Panjang gelombang0.6–28.3 μm (oren ke separuh inframerah)
Transponder
Jalur
Lebar jalur
  • Jalur S atasan: 16 kbit/s
  • Jalur S bawahan: 40 kbit/s
  • Jalur Ka bawahan: sehingga 28 Mbit/s
JWST Launch Logo.png
Lambang misi Teleskop Angkasa James Webb

Pembangunan bermula pada 1996 dengan pelancaran dijangka pada 2007 dengan bajet sebanyak US$500 juta.[8] Namun begitu, teradapt banyak penundaan dan kos berlebihan, termasuk sebuah rekaan semula pada 2005,[9] kerosakan pelindung matahari ketika pelancaran latihan, usul daripada badan semakan bebas, kebimbangan pembatalan projek oleh Kongres Amerika, pandemik COVID-19,[10][11][12] masalah dengan roket Ariane 5[13] dan teleskop itu sendiri serta ralat komunikasi antra teleskop dengan kenderaan pelancar.[14] Sifat pelancaran yang berisiko tinggi serta kecanggihan teleskop dikagumi media serta diambil perhatian para ahli sains dan jurutera.[15][16] Pembinaan teleksop siap pada lewat 2016 diikuti bertahun-tahun pengujian menyeluruh.[17][18] JWST dilancarkan pada 25 Disember 2021 dengan roket ESA Ariane 5 dari Kourou, Guiana Perancis.[19]

Cermin utama (primer) JWST terdiri daripada 18 kepingan cermin heksagon individu yang diperbuat daripada berilium ringan. Cermin ini hampir tiga kali ukuran cermin Hubble, dengan pengumpul cahayanya tujuh kali lebih besar dari Hubble. Walau bagaimanapun, cermin JWST hampir sama jisimnya dengan cermin Hubble oleh kerana bahan yang lebih ringan digunakan. Resolusi sudut dari JWST adalah sangat tajam dan tepat, dengan ketepatan resolusi setepat 0.1 saat arka.

Sisi bawah pelindung JWST akan selalu menghadap Matahari, dengan suhunya mencapai 85 °C. Sementara di sisi lain, yang merupakan tempat cermin dan instrumen saintifik akan memiliki suhu sangat dingin, yakni sekitar 50 K (-233 °C).

Rekaan asal teleskop, dahulunya bernama Next Generation Space Telescope, bermula sejak 1996. Dua kajian konsep diusul pada 1999, dengan rancangan pelancaran pada 2007 dan belanjawan sebanyak AS$1 bilion. Namun begitu, projek ini terhambat dengan pelbagai perbelanjaan berlebihan serta penundaan; sebuah rekaan semula besar dilakukan 2005, dengan pembinaan siap pada 2016 dengan kos AS$10 bilion.

CiriSunting

JWST memiliki jisim kira-kira separuh Teleskop Angkasa Hubble. JWST mempunyai cermin primer buatan berilium disalut emas berdiameter 6.5 meter, dan terdiri daripada 18 keping cermin heksagon. Secara bersih, cermin ini mempunyai keluasan sebanyak 26.3 m2, dengan baki 0.9 m2 terhalang oleh struktur batang sokongan,[20] dengan jumlah keluasan sebenar ialah 25.4 m2. Keluasan ini adalah lebih enam kali lebih besar daripada saiz cermin efektif Hubble (diameter 2.4 meter) dengan keluasan bersih 4.0 m2. Cermin ini disalut emas untuk menerbitkan pantulan inframerah dan dilitupi kaca nipis untuk tujuan ketahanan.[21]

JWST direka secara umumnya bagi cahaya hampir inframerah, tetapi juga berfungsi dalam spektrum cahaya jingga dan merah tampak serta inframerah tengah, bergantung daripada peralatan digunakan. Ia boleh mengesan objek 100 kali lebih malap daripada yang kebolehan Hubble, dan objek-objek lebih lampau dalam sejarah alam semesta, yakni sehingga anjakan merah z ≈ 20 (kira-kira 180 juta tahun kosmik selepas Letupan Besar).[22] Sebagai perbandingan, bintang-bintang terawal disangka mula terbentuk sejak z ≈ 30 ke 20 (100–180 juta tahun kosmik),[23] dengan galaksi terawal mula terbentuk dalam z ≈ 15 (kira-kira 270 juta tahun kosmik). Hubble pula tidak mampu menerokai selepas z ≈ 11.1 (galaksi GN-z11, 400 juta tahun kosmik).[24][25][22]

Pelindung matahariSunting

Untuk melakukan pemerhatian dalam spektrum inframerah, JWST mesti beroperasi pada suhu kurang 50 K (−223.2 °C; −369.7 °F) atau sinaran inframerah daripada teleskop itu sendiri akan menyaingi instrumen teleskop. Dengan itu, suatu pelindung matahari dibina untuk menghalang haba serta cahaya daripada Matahari, Bumi serta Bulan, dan kedudukan berdekatan L2 Matahari-Bumi juga menjadikan ketiga-tiga badan samawi terletak di sisi yang sama.[26] Kedudukan orbit halo di sekitar titik L2 juga menghalang bayang Bumi dan Bulan, sekali gus mengekalkan satu persekitaran malar bagi teleskop.[27] Pelindungan ini mengekalkan suhu stabil di sisi gelap; kritikal bagi mengekalkan susunan tepat cermin-cermin primer.[28]

Pelindung lima lapis ini, dengan setiap lapis adalah senipis rambut manusia,[29] diperbuat daripada Kapton E, sejenis helaian poliimida komersial daripada DuPont, dengan membran dilitupi aluminiium di kedua-dua belah serta silikon didop di bahagian hadap Matahari bagi dua lapisan terpanas bagi memantulkan semula haba Matahari ke angkasa.[28] Koyakan tak sengaja pada filem ini ketika fasa ujian pada 2018 membawa kepada tundaan terhadap projek Webb.[30]

MisiSunting

Misi JWST pertama mempunyai empat komponen: untuk mencari cahaya dari bintang-bintang dan galaksi-galaksi pertama yang dibentuk dalam alam semesta selepas Letupan Besar, mengkaji pembentukan dan evolusi galaksi, mengkaji pembentukan bintang-bintang dan sistem-sistem planet, dan mengkaji sistem-sistem planet dan asal kehidupan.

Dapatan saintifikSunting

Pelancaran gambar-gambar warna penuh terawal dilakukan pada 12 Julai 2022 yang turut menjadi tarikh permulaan rasmi operasi normal Webb; Presiden Amerika Joe Biden merasmikan gambar pertama, First Deep Field pada 11 Julai 2022.[31] NASA mengumumkan pemerhatian-pemerhatian yang bakal dilancarkan:[32][33]

GaleriSunting

Lihat jugaSunting

RujukanSunting

  1. ^ a b "NASA JWST "Who are the partners in the Webb project?"". NASA. Dicapai pada 18 November 2011.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  2. ^ Kelso, Thomas S. (25 Disember 2021). "JWST". Celestrak. Celestrak. Dicapai pada 26 Disember 2021.
  3. ^ "NASA Says Webb's Excess Fuel Likely to Extend its Lifetime Expectations – James Webb Space Telescope". blogs.nasa.gov.
  4. ^ "FAQ Full General Public Webb Telescope/NASA". jwst.nasa.gov.
  5. ^ Clark, Stephen [@StephenClark1] (23 Disember 2021). "The exact launch mass of the James Webb Space Telescope: 6161.4 kilograms. That figure includes 167.5 kg of hydrazine and 132.5 kg of dinitrogen tetroxide for the propulsion system" (Tweet). Dicapai pada 23 Disember 2021 – melalui Twitter.
  6. ^ a b "JWST Orbit". JWST User Documentation. Space Telescope Science Institute. Dicapai pada 25 Disember 2021.
  7. ^ "JWST Telescope". James Webb Space Telescope User Documentation. Space Telescope Science Institute. 23 Disember 2019. Dicapai pada 11 Jun 2020.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  8. ^ "STSCI JWST History 1996". Stsci.edu. Diarkibkan daripada yang asal pada 3 Februari 2014. Dicapai pada 16 Januari 2012.
  9. ^ John Mather. "James Webb Space Telescope (JWST)" (PDF). National Academy of Science. Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 10 November 2008. Dicapai pada 5 Julai 2008.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  10. ^ Foust, Jeff (20 Mac 2020). "Coronavirus pauses work on JWST". SpaceNews.
  11. ^ "James Webb Space Telescope to launch in October 2021". www.esa.int.   Rencana ini mengandungi teks dari suatu penerbitan yang kini berada dalam domain awam:
  12. ^ Overbye, Dennis (16 Julai 2020). "NASA Delays James Webb Telescope Launch Date, Again – The universe will have to wait a little longer". The New York Times. Dicapai pada 17 Julai 2020.
  13. ^ Foust, Jeff (12 Mei 2021). "Ariane 5 issue could delay JWST". SpaceNews. Dicapai pada 13 Mei 2021.
  14. ^ "Update on Webb telescope launch". NASA. 14 Disember 2021. Dicapai pada 14 Disember 2021.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  15. ^ Overbye, Dennis (14 Disember 2021). "Why the World's Astronomers Are Very, Very Anxious Right Now – The James Webb Space Telescope is endowed with the hopes and trepidations of a generation of astronomers". The New York Times. Dicapai pada 15 Disember 2021.
  16. ^ Karlis, Nicole (19 Disember 2021). "Decades of work are riding on the James Webb Space Telescope – What happens if it fails? – As one of the most expensive space missions in history, there's a lot on the line for launch". salon.com. Dicapai pada 19 Disember 2021.
  17. ^ "James Webb Space Telescope observatory is assembled". Space Daily. 29 Disember 2016. Dicapai pada 3 Februari 2017.
  18. ^ Foust, Jeff (23 Disember 2016). "No damage to JWST after vibration test anomaly". SpaceNews. Dicapai pada 3 Februari 2017.
  19. ^ Pinoi, Natasha; Fiser, Alise; Betz, Laura (27 Disember 2021). "NASA's Webb Telescope Launches to See First Galaxies, Distant Worlds - NASA's James Webb Space Telescope launched at 7:20 a.m. EST Saturday [Dec. 25, 2021] on an Ariane 5 rocket from Europe's Spaceport in French Guiana, South America". NASA. Dicapai pada 28 Disember 2021.
  20. ^ Lallo, Matthew D. (2012). "Experience with the Hubble Space Telescope: 20 years of an archetype". Optical Engineering. 51 (1): 011011–011011–19. arXiv:1203.0002. Bibcode:2012OptEn..51a1011L. doi:10.1117/1.OE.51.1.011011. S2CID 15722152.
  21. ^ "Mirrors Webb/NASA". webb.nasa.gov (dalam bahasa Inggeris). Dicapai pada 12 Julai 2022.
  22. ^ a b "A Deeper Sky | by Brian Koberlein". briankoberlein.com.
  23. ^ "FAQ for Scientists Webb Telescope/NASA". jwst.nasa.gov.
  24. ^ Oesch, P. A.; Brammer, G.; van Dokkum, P.; dll. (Mac 2016). "A Remarkably Luminous Galaxy at z=11.1 Measured with Hubble Space Telescope Grism Spectroscopy". The Astrophysical Journal. 819 (2). 129. arXiv:1603.00461. Bibcode:2016ApJ...819..129O. doi:10.3847/0004-637X/819/2/129. S2CID 119262750.
  25. ^ Atkinson, Nancy. "Hubble Has Looked Back in Time as Far as It Can And Still Can't Find The First Stars". Universe Today – melalui ScienceAlert.
  26. ^ "The James Webb Space Telescope". nasa.gov. Dicapai pada 28 Ogos 2016.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  27. ^ "L2 Orbit". Space Telescope Science Institute. Diarkibkan daripada yang asal pada 3 Februari 2014. Dicapai pada 28 Ogos 2016.
  28. ^ a b "The Sunshield". nasa.gov. NASA. Diarkibkan daripada yang asal pada 10 Ogos 2017. Dicapai pada 28 Ogos 2016.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  29. ^ "Sunshield Coatings Webb/NASA". jwst.nasa.gov. Dicapai pada 3 Mei 2020.   Rencana ini mengandungi teks dari sumber yang berada dalam domain awam.
  30. ^ Clery, Daniel (27 Mac 2018). "NASA announces more delays for giant space telescope". Science. Dicapai pada 5 Jun 2018.
  31. ^ https://twitter.com/NASA/status/1546290906046816256?s=20&t=XQLf6s1HiGOLerxFwCZJWQ Templat:Bare URL inline
  32. ^ Timmer, John (8 Julai 2022). "NASA names first five targets for Webb images". Ars Technica (dalam bahasa Inggeris). Dicapai pada 8 Julai 2022.
  33. ^ Garner, Rob (8 Julai 2022). "NASA Shares List of Cosmic Targets for Webb Telescope's 1st Images". NASA. Dicapai pada 8 Julai 2022.
  34. ^ Tingley, Brett (8 Julai 2022). "NASA unveils list of 1st targets for James Webb Space Telescope". Space.com (dalam bahasa Inggeris). Dicapai pada 8 Julai 2022.

Pautan luarSunting

Maklumat projek am
Kumpulan peralatan saintifik