Büyük bir aynanı dağ üstünde qurmaq mümkün. O alda teleskopnı raketa içine qatlap, tamiri pek qıyın olğan yerge yollamağa ne kerek?
Feza teleskopları atmosfera yutqan ışıqnı toplamaq, onıñ suretni bozuvından qaçınmaq ve atmosferanıñ ısı fonunı azaltmaq içün yuqarığa çıqarıla. Qaysı üstünlik esas olğanı közetecek şeyimizge bağlı. İnfraqırmızı teleskop içün ayrıca yahşı oylanğan suvutuv kerek.
Büyük ayna yetişmegen ışıqnı qaytarmaz
Aynı yıldıznı körüngen ışıqta ve rentgen aralığında közetecegimizni tasavur etiñiz. Körüngen ışıqnıñ büyük qısmı atmosferadan keçe. Fezadan kelgen rentgen şavleleri ise yer yüzüne deyerlik yetişmey. Yerdeki aynanı büyütmek ava yutqan fotonlarnı toplamağa yardım etmez.
Spektrniñ yer yüzüne yahşı keçken qısımlarına atmosfera pencereleri denile. Körüngen ışıq, radio aralığınıñ bir qısmı ve bazı infraqırmızı aralıqlar böyle pencereler aça. Başqa yerlerde ava molekulaları signalnı tuta. NASA suv buvı, karbon dioksidi ve ozonnıñ bu seçici yutuvdaki rolüni añlata.
Şunıñ içün «Yerden infraqırmızı ışıq körünmey» demek artıq qatiydir. Bir qısmı, hususan quru ve yüksek dağ meydanlarından, körüne; büyük qısımları ise qapalı qala. Rentgen ve çoq ul’trafiolet közetişleri içün aletni yutıcı qatlamlar üstüne çıqarmaq kerek.
Ava suretni boza ve özü de ışıq çıqara
Keçken ışıqnıñ bile dalğa cephesi bozulğan ola bile. Areket etken ava qatlamlarınıñ arareti ve sındıruv köstergiçleri farklıdır. Işıq olardan biraz farklı yollar ile keçe, yıldız sureti titrey ve yayıla. Bu atmosfera turbulentligi, yutuv degil. Atmosfera üstündeki Hubble bu bulanıqlıqnıñ ögüni ala; bunı ESA-nıñ observatoriya suallerinde oqumaq mümkün.
Üçünci mania — sıcaq atmosferanıñ öz infraqırmızı şavlelenüvi. Zayıf feza signalını avanın öz fonundan ayırmaq kerek. Aynalar ve aletler de şavle çıqara: fezağa çıqmaq olarnı özü-özünden kerekli derecede suvutmay. NASA keçirmezlikni, bulanıqlıqnı ve parlaq infraqırmızı fonnı Webbni fezağa çıqaruv sebepleri olaraq ayrı-ayrı köstere.
Şemada signalğa ne olğanını teñeştiriñiz. Yoğalğan ışıq, bozulğan ışıq ve qoşulğan fon farklı çareler istey.
Menba ile detektor arasında üç türlü mania
- Fezadan kelgen signalRentgen şavleleriAtmosfera ne yapaYutaYerdeki alet içün netice
Fezadan kelgen signal yer yüzüne deyerlik yetişmey.
- Fezadan kelgen signalKörüngen ışıqAtmosfera ne yapaÇoq qısmını keçire, amma bozaYerdeki alet içün netice
Işıq kele; turbulentlik ince tafsilâtnı bulanıqlaştıra.
- Fezadan kelgen signalİnfraqırmızı ışıqAtmosfera ne yapaSeçip keçire ve özü de şavle çıqaraYerdeki alet içün netice
Bazı pencereler açıq; başqa aralıqlarda signal yutula ya da fon içinde yoqala.
Budaq · tehnikaİhtiyariy · bu qısımnı keçip ketmek mümkün
Adaptiv optika niçün feza teleskoplarınıñ yerini almay?
Adaptiv optika tayanç yıldız ya da lazer mayaq vastasınen dalğa cephesindeki bozuluvnı ölçe ve aynanıñ şeklini tezden deñiştire. Uyğun şartlarda atmosfera bulanıqlığını pek yahşı tüzetmek mümkün. Bu, yerdeki observatoriyalarnı feza teleskoplarınıñ küçlü şerikleri ete.
Amma böyle tüzetüv molekulalar yutqan fotonlarnı qaytarmaz ve bütün ısı fonunı ketirmez. Netice dalğa uzunlığına, şartlarğa ve sistemanıñ yapısına bağlı. «Yerdeki teleskop er vaqıt daa bulanıq körer» demek de, «adaptiv optika fırlatuvnı kereksiz etti» demek de yañlıştır.
Hubble ve Webbniñ közleri farqlı
Hubble hususan ul’trafiolet ve körüngen ışıq közetişlerinde faydalıdır; yaqın infraqırmızı aralıqnıñ bir qısmını da qapsay. Webb esasen infraqırmızıda çalışa. İmkânları qısmen örtüşe, amma Webb Hubble’nıñ ul’trafiolet körüşiniñ yerini almay. NASA olarnı bir-birini tamamlağan observatoriyalar olaraq teñeştire.
Bu farqnıñ fizikiy manası bar. Körüngen ve ul’trafiolet ışıq sıcaq yıldızlarnı ve gaznı ögrenmege yardım ete. İnfraqırmızı ise başqa hususiyetlerni aça: daa suvuq cisimlerniñ şavlelenüvi, bazı toz perdeleri artındaki yıldız doğuvı ve Kâinat keñişlemesi sozğan uzaq galaktika ışığı. Soñkisini keçmişke baquv aqqındaki maqalede kördik.
Yerleri de farqlı. Hubble Yerni alçaq orbitada dolana. Webb Yer ile beraber Küneşni dolana ve Küneş–Yer sistemasınıñ L2 noqtası civarında galo orbitası boyu yüre; Yerden taqriben 1,5 million km uzaqtadır. O, noqtanıñ özünde areketsiz turmay ve Yerniñ kölgesine saqlanmay. Bu orbita Küneş, Yer ve Aynı Küneş qalqanınıñ aynı tarafında tutmağa imkân bere.
Budaq · sayılı teñeştirmeİhtiyariy · bu qısımnı keçip ketmek mümkün
Aralıqlar ve araretler: sayılar ne añlata?
NASA-nıñ umumiy baquvına köre, Hubble’nıñ aletleri beraber taqriben 0,1–2,5 µm, Webb ise 0,6–28 µm aralığını qapsay. Mikrometr, µm, metrniñ millionda biridir. Bular türlü aletlerniñ yuvarlaqlanğan umumiy sıñırlarıdır; er dalğa uzunlığında aynı assasiyet sözü degil. 0,6–2,5 µm örtüşüvi bir teleskopnı digeriniñ tek yañı versiyası saymaq niçün doğru olmağanını köstere.
Webbniñ öz ısı zayıf infraqırmızı signalğa mani olmasın dep, suvuq tarafını çoq qatlamlı qalqan qorçalay. Orta infraqırmızı MIRI aletiniñ detektorlarını ayrıca kriosuvutqıç 7 K-den aşağığa, taqriben −266 °C-ge suvuta. Bu, bütün observatoriyanıñ degil, belli detektorlarnıñ araretidir: başqa qısımları daa sıcaq çalışa. Yapısı ve sebebi NASA-nıñ kriosuvutqıç saifesinde añlatılğan.
Teleskopnı signalğa köre seçemiz
Ögünden aytıñız: mükemmel adaptiv optika yerdeki teleskopqa atmosferadan keçken feza rentgen signalını körmege yardım etermi?
Yoq. O, yetişken ışıqnıñ dalğa cephesini tüzete, yutuvnı ketirmey. Aletke atmosfera üstünde signalğa irişmek kerek. Zayıf orta infraqırmızı menba içün başqa şart da bar: yeterince suvuq alet ve alçaq fon.
Fırlatuv belli aralıqlarğa ve daa temiz ölçev şartlarına yol aça. Yerdeki observatoriya ise büyük ayna ve qolay hızmet körsetüv teklif ete bile. İlkin qaysı ışıqnı ölçemek kerek olğanını ve onı detektorğa ne yetiştirmegenini sorañız. Soñraki Hubble ve Webb resimlerini teñeştirgende filtrlerini baqıñız: farqlar kamera keyfiyetinden ğayrı, cisimniñ özü aqqında da ayta bile.