# Новое зрение человечества: как телескоп James Webb изменит наше понимание космоса

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=WtjkNsnC--A
Канал: World Science Festival
Опубликовано: 23.12.2021

---

Джон Мазер руководит научным направлением James Webb Space Telescope более 25 лет. Он заявляет: этот инструмент в 100 раз мощнее телескопа Hubble и способен увидеть первые звезды во Вселенной [09:59]. Преемник Hubble будет работать в инфракрасном диапазоне, что позволит заглянуть сквозь пылевые облака и зафиксировать свет самых далеких галактик [10:27].

## 🛠 Техническое превосходство и риски миссии
[[JUMP:09:05]]

James Webb Space Telescope значительно превосходит Hubble по своим возможностям из-за разницы в рабочих диапазонах волн. Hubble проводит наблюдения в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном свете. Новый аппарат работает в диапазоне от красного видимого света до 28 микрон в среднем инфракрасном диапазоне [10:39].

Особенности конструкции и размещения:

*   Зеркало диаметром 6,5 метра состоит из 18 золотых шестиугольников.
*   Материал зеркал — ультралегкий бериллий, покрытый тонким слоем золота для лучшего отражения ИК-лучей [19:21].
*   Солнцезащитный экран размером с теннисный корт состоит из пяти слоев металлизированного пластика [19:34].
*   Аппарат разместится в точке Лагранжа L2 на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли [13:59].

В отличие от Hubble, James Webb Space Telescope невозможно отремонтировать в космосе [17:25]. Натали Баталья подчеркивает: удаленность от Земли делает миссию рискованной, так как любая поломка инструментов станет фатальной. Срок службы ограничен запасом топлива для коррекции орбиты и составляет от 10 до 20 лет [15:42].

## 🪐 Атмосферы экзопланет и поиск жизни
[[JUMP:20:38]]

Натали Баталья фокусирует свои исследования на изучении химического состава атмосфер далеких миров. Если миссия Kepler занималась поиском планет и определением их численности, то James Webb Space Telescope переходит к этапу качественного анализа [21:45]. Инструменты телескопа позволяют разложить свет звезды, проходящий сквозь атмосферу планеты, в спектр для поиска химических «отпечатков» [23:30].

Приоритеты исследований в области экзопланет:

*   Изучение планет размером от 1,5 до 2,5 радиусов Земли — самого распространенного типа в галактике, отсутствующего в нашей системе [29:06].
*   Поиск вторичных атмосфер, которые образуются в результате дегазации горных пород [29:46].
*   Определение доли каменистых планет, способных удерживать атмосферу при близости к своей звезде [25:30].

Хотя телескоп не создавали специально для поиска биосигнатур, он может обнаружить метан, углекислый газ и воду [44:09]. Натали Баталья отмечает: понимание того, как формируются атмосферы, поможет оценить пригодность этих миров для жизни. Дочь исследовательницы возглавляет одну из крупнейших программ первого цикла наблюдений по изучению разнообразия планет этого типа [29:59].

## 🌌 Проблема расширения Вселенной и «Хаббловское напряжение»
[[JUMP:30:12]]

Адам Рисс использует новый телескоп для решения фундаментального кризиса в космологии — расхождения в измерениях скорости расширения Вселенной. Данные о реликтовом излучении предсказывают скорость расширения (постоянную Хаббла) на уровне 67 км/с на мегапарсек [33:15]. Однако локальные измерения с помощью сверхновых дают значение около 73 км/с на мегапарсек [33:27].

Этот разрыв называют «Хаббловским напряжением». Он указывает на возможные ошибки в стандартной модели Вселенной:

*   Сложная природа темной энергии или темной материи [33:51].
*   Наличие неизвестных релятивистских частиц, например, четвертого типа нейтрино [37:54].
*   Необходимость модификации общей теории относительности Эйнштейна на больших масштабах [38:18].

Инфракрасное зрение James Webb Space Telescope поможет устранить помехи от космической пыли, которые искажали измерения яркости звезд-индикаторов [39:13]. Адам Рисс сравнивает звезды в далеких галактиках со светлячками в облаке: новый телескоп позволит четко разделить их и измерить расстояние с беспрецедентной точностью [39:27].

## 🧪 Астрохимия: лед и колыбели звезд
[[JUMP:42:22]]

Эвина ван Дисхук исследует процессы формирования звезд и планет внутри плотных газопылевых облаков. Обычные оптические телескопы не могут заглянуть внутрь этих облаков из-за поглощения света пылью [48:50]. Инфракрасное излучение свободно проходит сквозь дымку, открывая вид на протопланетные диски [49:05].

Ключевые цели спектроскопических исследований:

1.  **Поиск воды и льда.** Ученые хотят понять, была ли вода на Земле изначально или ее принесли кометы из внешних областей системы [56:49].
2.  **Анализ органики.** Изучение линий метана, ацетилена и цианистого водорода в зонах формирования планет [44:21].
3.  **Связь состава диска с атмосферой.** Сравнение химии молодых дисков с атмосферами уже сформированных планет [53:13].

Эвина ван Дисхук подчеркивает важность синергии с наземным телескопом ALMA. В то время как ALMA видит холодные внешние регионы дисков, James Webb Space Telescope сфокусируется на внутренних теплых зонах, где рождаются планеты земного типа [46:50]. Первые данные программ раннего релиза станут доступны научному сообществу уже в июне 2022 года [49:43].

## 💰 Экономика и философия большой науки
[[JUMP:1:13:32]]

Стоимость проекта James Webb Space Telescope составляет около 10 миллиардов долларов. Брайан Грин поднимает вопрос о целесообразности таких трат из бюджета. Участники дискуссии приводят аргументы в пользу инвестиций в фундаментальные исследования.

Аргументы ученых:

*   **Технологический прогресс.** Исследования Эйнштейна по гравитации привели к созданию GPS, хотя он не преследовал прикладных целей [1:14:37].
*   **Образовательный эффект.** Подобные миссии вдохновляют детей изучать естественные науки, что критически важно для инновационной экономики [1:16:50].
*   **Демонстрация возможностей.** Успешная постройка столь сложного устройства доказывает способность человечества решать задачи на грани невозможного [1:15:44].

Джон Мазер добавляет: человечество впервые за всю историю обладает технологиями для прямого поиска жизни у других звезд. Проектирование следующей миссии, способной заблокировать свет звезды и увидеть тусклую планету напрямую, уже идет [1:11:45]. Адам Рисс отмечает, что в 2026 году планируется запуск Nancy Grace Roman Space Telescope, который будет иметь в 100 раз большее поле зрения, чем Hubble [1:04:08].