Безумная разработка телескопа Джеймса Уэбба

YOUTUBE · 27.11.2025 03:08

Ключевые темы и таймкоды

Введение и сделка

0:00
  • Эпизод "Настоящей инженерии" представлен благодаря сделке CuriosityStream и Nebula Bundle.
  • Стоимость сделки составляет 1159 долларов на год до 24 декабря.

Законы Вселенной

0:12
  • Рассуждения о том, что может и не может делать Бог, не полезны.
  • Вселенная функционирует по четко определенным законам.
  • Бог, возможно, установил эти законы, но не вмешивается в их нарушение.

Ранняя Вселенная

0:48
  • В ранней Вселенной свет не мог пробиться сквозь туман.
  • Формирование атомов водорода привело к появлению первых звезд.
  • Телескоп Джеймса Уэбба позволит детально рассмотреть раннюю Вселенную.

Стоимость и запуск телескопа

1:46
  • Телескоп Джеймса Уэбба стоит 10 миллиардов долларов.
  • Запуск состоится 24 декабря на ракете Ariane 5 с космодрома Куру.
  • Это уникальное достижение в истории человечества.

Точка Лагранжа

3:34
  • Телескоп будет запущен в точку Лагранжа на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли.
  • Точки Лагранжа позволяют спутникам оставаться в стабильном положении.
  • Телескоп избегает солнечного света для наблюдения за холодным далеким прошлым.

Защита от тепла

4:40
  • Телескоп должен работать при температуре -233 градуса по Цельсию.
  • Массивный щит на задней панели блокирует тепло от Солнца и Земли.
  • Предотвращение теплопередачи - сложная задача.

Материалы и конструкция

6:59
  • Солнцезащитный экран должен быть легким, прочным и устойчивым к радиации.
  • Капитан, высококачественный пластик, используется для создания слоев.
  • Алюминиевое покрытие и кремниевое покрытие помогают отражать и излучать тепло.

Развертывание и механика

9:59
  • Солнцезащитный козырек должен быть сложен и убран перед запуском.
  • Процесс разворачивания начинается через несколько дней после запуска.
  • Более 300 точек отказа в процессе разворачивания.

Риски и надежность

12:29
  • Вероятность попадания микрометеоритов в солнцезащитный козырек высока.
  • Разрыв от удара может привести к разрыву всего козырька.

Солнцезащитный щит и пассивное охлаждение

12:47
  • В щит встроены швы rip stop для предотвращения разрывов.
  • Пленка обработана для жесткости и защиты от солнечного тепла.
  • Пассивная система охлаждения поддерживает температуру чувствительных приборов на уровне -233°C.

Активное охлаждение и криоохладитель

13:47
  • Телескоп оснащен криоохладителем, разработка которого стоила 150 миллионов долларов.
  • Вибрация должна быть минимизирована для четкого изображения.
  • Кулер потребляет мало электроэнергии и работает в замкнутом цикле.

Принцип работы криоохладителя

14:46
  • Система использует двухцилиндровый насос и импульсные трубки.
  • Звуковая волна создает область высокого давления и температуры.
  • Теплообменники отводят тепло от горячей и холодной частей системы.

Золотые зеркала телескопа

16:58
  • Зеркала состоят из 18 шестиугольных сегментов диаметром 6,5 метров.
  • Поверхность покрыта золотом из бериллия для точности и легкости.
  • Бериллий легче кварцевого стекла и лучше справляется с криогенными температурами.

Отражение света и размеры зеркала

18:52
  • Золото отражает инфракрасный спектр и не тускнеет.
  • Зеркало собирает свет от очень тусклых звезд.
  • Зеркало Джеймса Уэбба на 62% легче, чем у Хаббла, благодаря использованию бериллия.

Проблемы с оптикой Хаббла и их решение

22:03
  • Хаббл имел проблемы с фокусировкой из-за неправильной шлифовки зеркала.
  • Телескоп Джеймса Уэбба не подлежит обслуживанию, поэтому инженеры разработали систему автоматической регулировки фокуса.
  • Каждое из 18 зеркал может изменять свою форму и положение для точной фокусировки.

Конструкция и калибровка телескопа Джеймса Уэбба

23:33
  • Бериллиевые зеркала с изосеткой для снижения веса.
  • Система задних пластин, стоек и двигателей для регулировки зеркал.
  • Центральные двигатели и стойки изменяют кривизну зеркал для фокусировки.
  • Этап калибровки после развертывания телескопа.
  • Выпуклое зеркало диаметром 0,74 метра с шестью двигателями для регулировки.

Точность и фокусировка

24:16
  • Двигатели и системы управления обеспечивают точную регулировку зеркал.
  • Калибровочный тест на Земле с использованием вакуумной камеры.
  • Фокусировка света на фокус Кассегрена для четкого изображения.
  • Черный выступ блокирует рассеянный свет.

Система точного наведения

25:16
  • Рулевое зеркало и система точного наведения.
  • Удержание звезды в центре поля зрения каждые 64 миллисекунды.
  • Управление ориентацией с помощью реактивных колес и зеркала точного наведения.
  • Двигатели для точного определения местоположения.

Топливо и двигатели

26:15
  • Хранение гидразина и тетраоксида динитрогена.
  • 20 ракетных двигателей и 8 модулей подруливающих устройств.
  • 16 двигателей работают на гидразине, 4 - на гидразине и тетраоксиде динитрогена.
  • Гиперголическая реакция для многократного использования.

Будущее телескопа

27:48
  • Ограниченный срок службы телескопа из-за топлива.
  • Возможность заправки телескопа в будущем.
  • Надежда на создание и тестирование телескопов в космосе.
  • Важность телескопа Джеймса Уэбба для освоения космоса.

Поддержка канала

28:58
  • Новая космическая эра и телескоп Джеймса Уэбба.
  • Важность поддержки канала для развития и роста.
  • Подписка на пакет услуг nebula и curiositystream.
  • Доступ к эксклюзивным документальным фильмам и сериалам.