Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba - wątek dyskusyjny

[WielkiAtraktor]

3 godziny temu, MateuszW napisał:

I jest to o tyle ciekawe, że cały czas musi zasłaniać słońce, więc ma dość ograniczone pole manewru

...dlatego planowany LUVOIR ma znacznie szerszą osłonę (będzie mógł celować bliżej Słońca):

 

 

 

[Krzysztof z Bagien]

4 godziny temu, MateuszW napisał:

Tak, obraca się w całości. I jest to o tyle ciekawe, że cały czas musi zasłaniać słońce, więc ma dość ograniczone pole manewru, choć w ciągu roku widzi całe niebo. No i w związku z tym faktycznie może puszczać zajączki na, niebie

Tutaj jest to omówione dokładnie z wizualizacją plus masa innych ciekawych rzeczy

 

Scott Manley zawsze na propsie!

[Paether]

1 godzinę temu, WielkiAtraktor napisał:

...dlatego planowany LUVOIR ma znacznie szerszą osłonę (będzie mógł celować bliżej Słońca):

 

Miałby, gdyby jego realizacja była brana pod uwagę

 

Jakiś czas temu pisałem o rywalizacji 4 propozycji (w tym LUVOIR) na kolejny "flagowy" projekt dużego kosmicznego obserwatorium.

 

Na początku listopada, szanowna komisja opublikowała raport, z którego wynika że żadna z propozycji nie zyskała wystarczającego uznania i zaproponowano w pierwszej kolejności teleskop kosmiczny o średnicy 6 metrów, przeznaczony do obserwacji w zakresie ultrafioletowym, widzialnym i podczerwonym. 

Koncepcja opisana w raporcie jest kompromisem między wspomianym LUVOIR, czyli teleskopem o średnicy od 8 do 15 metrów do obserwacji w ultrafiolecie, świetle widzialnym i podczerwieni oraz Habitable Exoplanet Observatory (HabEx) o średnicy od 3,2 do 4 metrów.

 

[Matheo_89]

I to byłby właśnie taki następca HST.

[Herbert West]

3 minutes ago, Alice said:

I to byłby właśnie taki następca HST.

Właśnie. Na razie frakcja @Behlur_Olderys w NASA triumfuje i jest podczerwony Webb. A stary Hubble ma coraz więcej problemów.

[Matheo_89]

Swoją drogą myślę, że JWST nie ma szansy żeby dokonać odkryć o takiej skali znaczenia jak HST. Z prostej przyczyny. Kiedy HST startował to był wyjątkowy teleskop wśród istniejących, natomiast obecnie mamy całą armię przeróżnych teleskopów zarówno na ziemi jak i w kosmosie. Teraz jest to bardziej rozłożone i zróżnicowane, wtedy był po prostu HST.

[Mareg]

Webb też jest na obecną chwilę wyjątkowy, bo to pierwszy teleskop zoptymalizowany do obserwacji w podczerwieni przez swoją odleglość od Ziemi jako źródła tła.

Czym starszy obiekt tym w głębszej podczerwieni świeci, dlatego podczerwień jest taka interesująca pod względem naukowym i tu Webb powinien pokazać wiele rzeczy które mogą być bardzej przełomowe niż dorobek HST.

No i zupełnie nowy jest potencjał Webba do obserwcji bezpośredniego promieniowania egzoplnet, zamiast dotychczasowego odbitego gwiazdy macierzystej.

 

 

[Herbert West]

UPS!

 

[Paether]

Wracając do spraw nieco bardziej poważnych

Pod adresem:

https://jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html

znajdziemy taką ładną stronę, która w całkiem prosty i przejrzysty sposób pokazuje nam, co się obecnie dzieje z JWST

 

[Matheo_89]

Godzinę temu, Mareg napisał:

Webb też jest na obecną chwilę wyjątkowy, bo to pierwszy teleskop zoptymalizowany do obserwacji w podczerwieni przez swoją odleglość od Ziemi jako źródła tła.

Czym starszy obiekt tym w głębszej podczerwieni świeci, dlatego podczerwień jest taka interesująca pod względem naukowym i tu Webb powinien pokazać wiele rzeczy które mogą być bardzej przełomowe niż dorobek HST.

No i zupełnie nowy jest potencjał Webba do obserwcji bezpośredniego promieniowania egzoplnet, zamiast dotychczasowego odbitego gwiazdy macierzystej.

Ale słyszałeś o teleskopie Spitzera? Webb jest następcą Spitzera.

[MateuszW]

17 minut temu, Alice napisał:

Ale słyszałeś o teleskopie Spitzera? Webb jest następcą Spitzera.

To jest prawda, spora część ich widma się pokrywa, Spitzer obserwował nieco dalej w podczerwień. Ale z racji 7,6x większego lustra Webb powinien dostarczyć przełomowo lepszych danych, niż Spitzer. Także nie jst to nasz pierwszy podczerwony teleskop, ale o rząd wielkości lepszy. Sprzęt naukowy i odseparowanie od źródeł ciepła (Ziemia, Słońce) też jest o klasę lepszy. 

[Matheo_89]

Chodzi też o to, że dzisiaj mamy całą armię teleskopów na ziemi, które też odwalają masę dobrej roboty. Kiedyś tego nie było. Kluczowe zagadnienia mogą być analizowane jako pojedyncze obserwacje przez VLT itp. No i nie oszukujmy się, przez lata opóźnień JWST cały czas trwały obserwacje tymi teleskopami, sporo zostało przebadane przez ten czas. Każdy rok opóźnienia do kolejne "odebrane" mu potencjalne badania przez inne teleskopy. Nawet HST przez ten czas sporo poczynił. Cały program Frontier Fields powstał, a na jego wynikach już pewnie mnóstwo prac naukowych wydano.

[Paether]

4 godziny temu, Alice napisał:

Kiedy HST startował to był wyjątkowy teleskop wśród istniejących, natomiast obecnie mamy całą armię przeróżnych teleskopów zarówno na ziemi jak i w kosmosie.

 

Przez chwilę miałem ochotę "merytorycznie się pokłócić" z tym stwierdzeniem, ale uświadomiłem sobie, że w momencie startu Hubble'a, najlepszym narzędziem optycznym był nadal Teleskop Hale'a na Mount Palomar (bo ten sowiecki wynalazek na Kaukazie był bardziej pokazówką), a słynna misja serwisowa Hubble'a miała miejsce kilka miesięcy po oddaniu do użytku pierwszego Kecka...

[Matheo_89]

Nie ma sensu też jakoś się nakręcać mocno, musimy sobie zdać sprawę ile oni wydali kasy na JWST. Muszą wyjść z wysoką narracją siłą rzeczy. Nie twierdzę, że JWST jest niepotrzebny itp. bo uważam że jest po prostu koniecznym krokiem naprzód. Pro prostu trzeba mieć świadomość faktów. Media lubią o czymś mówić, a twórcy projektu lubią być doceniani. Nie wszyscy obywatele są tacy jak my, że rozumieją wagę projektu bez medialnych fajerwerków.

[Krzysztof z Bagien]

Ale akurat obserwacje w średniej podczerwieni to z Ziemi tak nie bardzo da się sensownie ogarnąć.

[Mareg]

2 godziny temu, Alice napisał:

Ale słyszałeś o teleskopie Spitzera? Webb jest następcą Spitzera.

 

To prawda co piszesz, ale z perspektywy czasu Spitzer ze swoimi sensorami 128x128 i 256x256 oraz lustrem 85 cm wyglada chyba bardziej jak prototyp Webba, który sprawdzał jaki taki podczerwony teleskop ma potencjał.

Masz na pewno też dużo racji, że Webb jest teraz medialnie pompowany. Z drugiej strony naukowe raporty są na szczęście pisane nie przez polityków i historia pokazuje, że czasem dobrze zrobiony projekt wnosi do nauki znacznie więcej niż się po nim spodziewano. 

Na dzień dzisiejszy najważniesze jest jednak to, żeby w ogóle to wszystko się porozkładało i sfazowało jak należy, żeby pokazać jakieś fajne fotki i przekonać polityków i podatników że kasa była dobrze wydana.

A co się da z tego naukowo wycisnąć, to czas pokaże. Osobiście jestem optymistą i wierzę w potencjał podczerwieni.

 

[MateuszW]

2 godziny temu, Alice napisał:

Chodzi też o to, że dzisiaj mamy całą armię teleskopów na ziemi, które też odwalają masę dobrej roboty. Kiedyś tego nie było. Kluczowe zagadnienia mogą być analizowane jako pojedyncze obserwacje przez VLT itp. No i nie oszukujmy się, przez lata opóźnień JWST cały czas trwały obserwacje tymi teleskopami, sporo zostało przebadane przez ten czas. Każdy rok opóźnienia do kolejne "odebrane" mu potencjalne badania przez inne teleskopy. Nawet HST przez ten czas sporo poczynił. Cały program Frontier Fields powstał, a na jego wynikach już pewnie mnóstwo prac naukowych wydano.

Trochę tak, a trochę nie  Masz rację, że mamy obecnie wiele ogromnych teleskopów, większych od Webba na Ziemi, jednak zajmują się one przede wszystkim innymi zakresami widma. Kluczowy jest ten obrazek:

Webb pracujący w zakresie 0,6 - 28 um pokrywa po pierwsze "poszadkowany" obszar między 1 a 7 um, oraz powyżej 15 um, gdzie nie widać z Ziemi praktycznie nic. Mamy na Ziemi kilka teleskopów, które operują również w podczerwieni, ale po pierwsze są ograniczone właśnie tą słabą przepuszczalnością atmosfery, po drugie mają znaczne źródło szumu w postaci Ziemi i temperatury otoczenia, czyli taki odpowiedni naszego LP, a po trzecie nawet z optyką adaptatywną są w stanie skorygować tylko wąski wycinek pola widzenia. Z tego co znalazłem, dużymi teleskopami operującymi w podczerwieni (do ok 20 um) są VLT i Subaru (oba ok 8 metrów), a za kilka lat odpalą GMT (24 m). Przydałaby się wypowiedź kogoś bardziej zaawansowanego, żeby pomóc zrozumieć różnicę w jakości takiego obrazu w średnie podczerwieni między ziemskim, a kosmicznym teleskopem, ale wg mnie, jeśli mówimy o długościach w których atmosfera sensownie coś przepuszcza, to i tak z racji dużego "zaświetlenia" tła te ziemiskie teleskopy mają bardzo ograniczone możliwości i są odpowiednikiem kilka razy mniejszego teleskopu kosmicznego. Plus kwestia ogarniania dużych, ostrych pól kontra małe pola z optyką adaptatywną. Nie znalazłem też informacji na temat warstw na ustrach tych ziemskich gigantów, ale raczej żaden z nich nie jest pokryty złotem, a więc mają gorszą sprawność w IR (która po zwielokrotnieniu przez wiele zwierciadeł daje spore różnice).

No a oprócz kwestii niedostępności podczerwieni, mamy jeszcze koronograf i możliwość obrazowania planet pozasłonecznych. To też jest unikalna właściwość Webba, której nie da się osiągnąć na Ziemi w żaden sposób (są jedynie namiastki).

 

Także podsumowując, może nie będzie on tak przełomowy jak HST (i na pewno nie taki "medialny", bo ładnych obrazków to już mamy z HST wystarczająco), ale wg mnie nadal fundamentalny i znacznie poszerzy nasze zdolności obserwacyjne.

Godzinę temu, Mareg napisał:

Spitzer ze swoimi sensorami 128x128 i 256x256

To on tą mozaikę M31 robił chyba przez miesiąc

Edytowane 27 Grudnia 2021 przez MateuszW

[bartolini]

HST to teleskop, który na pewno zdobył najwięcej APOD-ów

Przed nim był pierwszy poważny teleskop kosmiczny - COBE, którego pewnie nie za wiele osób kojarzy, bo zrobił jeden nie za ładny obrazek.

[Mareg]

47 minut temu, MateuszW napisał:

(...)

To on tą mozaikę M31 robił chyba przez miesiąc

 

 

Z tego co znalazłem tu, to to zdjęcie M31 zostało zrobione w paśmie 24 um przy urzyciu Multiband Imaging Photometer for Spitzer (MIPS) z sensorem 128x128 pikseli, ale może mozaika szybko szła, bo naświetlanie paneli było krótkie...

Jak przeskalujemy rozdzielczość dyfrakcyjną lustra 85 cm z podczerwonych 24 um na wizualne 0.5 um, to jego apertura skurczy się 48 razy, czyli do 1.8 cm !!!

Myślę, że z tego też powodu taka rozdzielczość sensorów mogła być wystarczająca.

Z tego samego powodu spore rozmiary JWST topnieją jak się uwzględni długość fal obserwacji.
Z drugiej strony fazowanie segmentów lustra pracującego w podczerwieni będzie łatwiejsze.

 

[Mareg]

18 minut temu, bartolini napisał:

(...)

Przed nim był pierwszy poważny teleskop kosmiczny - COBE, którego pewnie nie za wiele osób kojarzy, bo zrobił jeden nie za ładny obrazek.

 

Cóż, COBE miało tego pecha, że internety nadeszły dopiero po nim...

Jakby LHC był wtedy to COBE, a COBE wtedy co LHC, to dziś wszyscy wiedzieliby o Noblu za COBE  i co to jest CMB, zamiast o jakichś Higgsach, których nikt nigdy nie widział i raczej nie zobaczy.
 

[Behlur_Olderys]

Godzinę temu, MateuszW napisał:

Przydałaby się wypowiedź kogoś bardziej zaawansowanego, żeby pomóc zrozumieć różnicę w jakości takiego obrazu w średnie podczerwieni między ziemskim, a kosmicznym teleskopem, ale wg mnie, jeśli mówimy o długościach w których atmosfera sensownie coś przepuszcza, to i tak z racji dużego "zaświetlenia" tła te ziemiskie teleskopy mają bardzo ograniczone możliwości i są odpowiednikiem kilka razy mniejszego teleskopu kosmicznego.

 

 

Nie chcę udawać eksperta, ale odezwę się jako pasjonat tematu

 

Gdyby pominąć wpływ emisji termicznej samego teleskopu, to różnica między teleskopem naziemnym a kosmicznym w obrazowaniu w podczerwieni termicznej jest mniej więcej taka sama, jak pomiędzy astrofotografią dzienną i nocną

Termiczne "LP" od atmosfery świecącej po całości w podczerwieni powoduje konieczne przełamanie kontrastów pomiędzy obiektem a tłem rzędu 1 do miliona i więcej. 

Niestety dodatkowo mamy jeszcze wpływ emisji samego teleskopu, co oczywiście próbuje się ominąć umieszczając cały instrument w kriostacie.

Ponadto atmosfera to problem seeingu. W falach 20x dłuższych niż optyczne nie ogranicza rozdzielczości tak dramatycznie jak w wizualu, ale charakteryzuje się stałymi czasowymi rzędu sekund, co - dokładając fakt świecenia powietrza - daje efekt podobny, jak gdyby w fotografowanym kadrze co sekundę zmieniały się gradienty. Dość trudno się to usuwa (chopping, nodding to zabawa tylko nieco prostsza niż AO).

Pod tym względem Hubble w wizualu wygrywa wcale nie aż tak dramatycznie, jak teleskopy pracujące w podczerwieni.

 

[Niki]

A tymczasem JWST minął orbitę Księżyca  oraz wykonał drugi manewr korekcyjny MCC-1b. Silniki zostały odpalone na 9 min 27 sek

[janekosa]

[Frosch]

Było już. 

[janekosa]

Przepraszam  nie zauważyłem