Воображаемая жизнь - Майкл Саммерс Страница 61

Космический телескоп «Хаббл», знаете ли, тоже не вечен. С момента его запуска в 1990 году, посещавшие его астронавты осуществили пять модернизаций (последняя была в 2009 году), но больше их не планируется, и телескоп, вероятно, перестанет функционировать где-то в следующем десятилетии. Нам будет грустно видеть, как это происходит, потому что, если не считать прибора, который Галилей впервые обратил к небу в 17 веке, «Хаббл», возможно, был самым продуктивным телескопом из когда-либо построенных. Впрочем, не волнуйтесь — его замена уже ждёт своего часа. В 2021 году НАСА запустит космический телескоп «Джеймс Уэбб» ^[16] — это преемник «Хаббла». (Небольшое пояснение: Уэбб [1906-92] был администратором НАСА в 1960-е годы. Напоминаем вам, что в это десятилетие агентство переживало свои золотые дни, и тогда же были первые высадки «Аполлонов» на Луне.)

Однако прежде, чем мы обсудим прибор, давайте взглянем на то, что может быть самым странным аспектом миссии «Дж. У.»: это орбита, на которую он будет выведен. «Хаббл» вращается вокруг Земли по орбите, удалённой от поверхности на несколько сотен миль, что давало возможность периодических визитов астронавтов для технического обслуживания и ремонта. А вот «Дж. У.» будет находиться в так называемой второй точке Лагранжа в системе Земля-Солнце, на расстоянии 930 000 миль (1,5 миллиона км) от Земли в сторону Солнца. Далее мы обсудим, в чём именно заключается смысл этого, но здесь мы должны сразу отметить одну вещь: ни один астронавт не сможет отправиться на «Дж. У.», когда тот окажется на орбите. Это означает, что всё должно работать правильно с самого начала. Здесь просто нет места для ошибок. И поговорите теперь о давлении на инженеров!

Точки Лагранжа в астрономии названы в честь французского физика и математика Жозефа-Луи Лагранжа (1736-1813). Это места, где силы притяжения двух тел (в данном случае Земли и Солнца), совместно воздействующие на объект, точно компенсируют центробежную силу, связанную с орбитой объекта, тем самым позволяя ему оставаться в одном и том же положени относительно двух тел в течение неопределённо долгого срока. Несмотря на то, что «Дж. У.» будет находиться дальше от Солнца, чем Земля, его положение отрегулировано таким образом, чтобы он завершил оборот вокруг Солнца за тот же годичный период, что и сама Земля. (В качестве технического аспекта отметим, что «Дж. У.» фактически будет вращаться вокруг второй точки Лагранжа, а не оставаться в ней.)

Этот телескоп — чудо современной техники. Главное зеркало состоит из 18 шестиугольных сегментов, каждый из которых весит около 46 фунтов (21 кг) и изготовлен из бериллия с золотым покрытием. Бериллий лёгкий и прочный, зато золото хорошо отражает инфракрасное излучение — к этому моменту мы вернёмся буквально через мгновение. Полностью раскрытое зеркало будет более 21 фута (6,5 м) в диаметре. (Для сравнения: зеркало на «Хаббле» — почти 8 футов [2,4 м] в диаметре.) Зеркало слишком велико, чтобы поместиться внутри ракеты, поэтому перед запуском оно будет сложено, а развернётся только тогда, когда телескоп достигнет точки Лагранжа. Чтобы разработать процедуры складывания и раскладывания, инженеры НАСА изучали японское искусство оригами.

В отличие от «Хаббла», «Дж. У.» сконструирован для обнаружения инфракрасного излучения, у которого длина волны больше, чем у видимого красного света. Как мы уже отмечали, при температуре выше абсолютного нуля каждый объект испускает электромагнитное излучение в той или иной форме. Этот факт создаёт особую проблему для инженеров, проектирующих инфракрасный телескоп. Проще говоря, проблема такова: как не дать телескопу обнаруживать самого себя? В конце концов, он находится при температуре выше абсолютного нуля, поэтому нам придется вылавливать инфракрасные сигналы из космоса в дымке излучения, создаваемой самим прибором.