Apakah teleskop James Webb akan mengorbit di sekitar bumi?

Jika ia akan mengorbit di sekitar bumi, seperti apa orbitnya (jarak apa)? Adakah manfaat mengirimkan teleskop lebih jauh dari bumi jika hanya untuk memotret galaksi dan bukan objek yang ada di tata surya kita?

observational-astronomy space-telescope

— John Cataldo
sumber

Apakah Anda mencoba google 'JWST' dan 'orbit'? Hit pertama adalah yang bagus: jwst.nasa.gov/orbit.html

— AtmosphericPrisonEscape

9 Suara positif? WTF?

— Reinstate Monica - M. Schröder

Jawaban:

Pertanyaan pertama Anda - apakah JWST akan mengorbit Bumi - sedikit rumit. Ini akan mengikuti profil misi yang akan mengirimnya ke titik Lagrangian Sun-Earth $L_2$ . Butuh teleskop sekitar tiga bulan untuk mencapai orbitnya di . Sekarang, tidak stabil, dan karena itu beberapa stasiun-menjaga - pada dasarnya, koreksi saja oleh pendorong - akan diperlukan. Itu tidak akan mengorbit Bumi, tetapi mengorbit Matahari dengan Bumi, di lokasi terdekat. $L_2$ $L_2$

Anda tidak benar bahwa JWST hanya akan mengamati benda di luar Tata Surya. Beberapa target yang paling menarik - galaksi muda yang terus berevolusi dan atmosfer planet ekstrasurya - berada jauh di luar. Namun, kemampuan teleskop untuk analisis atmosfer (terima kasih, NIRSpec !), Berguna untuk menentukan komposisi atmosfer eksoplanet, juga akan digunakan untuk pengamatan atmosfer Mars dan planet-planet raksasa, serta data komposisi untuk benda lain.

Sekarang, mengirim JWST ke tempat lain di Tata Surya tidak terlalu membantu, mengingat sebagian besar pengamatannya adalah benda di luar Tata Surya. Oke, mungkin Anda bisa mendapatkan data berkualitas tinggi di Mars jika Anda mengirimnya ke orbit Mars, tetapi itu akan sangat mahal, dan tidak efektif untuk pesawat ruang angkasa yang dirancang untuk digunakan oleh banyak ilmuwan untuk sejumlah tujuan. Menyimpannya di menyederhanakan lintasan orbital sangat banyak, meskipun masih terlalu jauh untuk diperbaiki, tidak seperti Hubble. Anda juga mengurangi waktu komunikasi. $L_2$

Nah, Anda mungkin berkata, mengapa tidak meluncurkan JWST ke orbit Bumi? Kami memiliki instrumen ilmiah di sana; mengapa kita kesulitan menempatkan begitu banyak hal di $L_2$ ? Ternyata puing - puing tinggi di atas Low Earth Orbit (LEO) akan terlalu berbahaya bagi optik sensitif pada teleskop. Instrumen terbaik seringkali juga yang paling rumit, dan JWST akan rusak jika itu benar-benar mengorbit Bumi, di LEO atau di tempat lain.

— HDE 226868
sumber

Tidak, dan sebenarnya itu bahkan bukan alasan terpenting. Sebagian besar pekerjaan JWST akan di inframerah. Baik Bumi dan Matahari cerah di bagian spektrum elektromagnetik ini, sehingga agar JWST dapat mengamati objek yang samar dan jauh, ia harus mampu secara bersamaan melindungi cahaya dari Bumi dan Matahari. Ini mengharuskan mereka berada pada arah yang sama dari teleskop, sehingga sunshield yang sama dapat menutupi keduanya setiap saat.

— Diam sementara

Tautan Anda ke halaman web JWST mengatakan bahwa itu akan berada di titik L2 Matahari-Bumi, dan berada di orbit heliosentris, tetapi jawaban Anda mengatakan itu mengorbit Bumi?

— costrom

@costrom "Dalam arti sangat luas" itu akan. Itu akan mengorbit matahari, dan orbit itu akan mengikuti orbit bumi 'tetapi lebih jauh. Dia tidak mengatakan itu akan mengorbit bumi, tetapi mengorbit di sekitar bumi. Ada perbedaan kecil di sana. Periksa gambar Fatties untuk membantu.

@costrom dan lainnya: Anda berasumsi bahwa ada jawaban pasti untuk "Apakah JWST akan mengorbit Matahari atau Bumi?" Ada jawaban non-pendantic yang pasti, dan itu adalah "ya". Poin L1 dan L2 tepat di batas yang membedakan orbit geosentris dari orbit heliosentris. Itu akan mengorbit Bumi dan Matahari. Poin L1 dan L2 jelas bukan Keplerian. Jawaban bertele-tele untuk pertanyaan itu adalah "tidak satu pun." JWST akan berada dalam orbit pseudo tentang titik L2.

— David Hammen

Memang, kata "orbit" tidak memiliki tempat dalam diskusi yang rumit pula. Benar-benar lumrah bahwa dalam bahasa Inggris banyak kata memiliki lebih dari satu makna, dan sama sekali tidak umum untuk ada perbedaan antara penggunaan istilah yang tidak ilmiah sehari-hari dan penggunaan yang tepat dalam bidang yang diberikan. Sangat naif - tidak tepat, rumit atau keras - untuk tidak menyadari bahwa dalam pertanyaan OP, kalimat pertama berarti tepat: "Apakah akan mengelilingi bumi, dan jika mengelilingi bumi pada jarak berapa?" Jawab, tidak, itu "mengelilingi" Matahari. ....

— Fattie

James Webb Telescope tidak akan mengorbit di sekitar Bumi, tetapi Matahari, pada jarak 1,5 juta kilometer atau 1 juta mil dari Bumi. Manfaat mengirimnya lebih jauh dari Bumi adalah berkurangnya gangguan polusi cahaya dari Bumi. Cermin JWST memiliki lebar 21 kaki, jadi sensitivitasnya terhadap hal ini sangat kecil, dan kemampuannya tidak terhalang. Ada fakta di sini dan di sini .

— S. Pollock
sumber

Itu tidak mengorbit kita - ia mengorbit Matahari, sama seperti yang kita lakukan.

Namun:

aneh dan luar biasa, "tetap bersama kami" ...

itu membuat posisi di luar kita - dibutuhkan JWT 365 hari untuk berkeliling, sama seperti itu membawa kita 365 hari untuk berkeliling.

Bagaimana ini dicapai?

Kami memiliki seutas tali panjang yang melekat padanya.

Kita (Bumi) berputar seperti naik wahana bermain. Kami berpegang pada string, dan JWT berkeliling "di luar" kami, dan tetap di tempatnya.

Nah, tidak ada string tetapi gravitasi aneh bekerja persis, tepatnya, seperti string akan - jika Anda berada pada jarak yang tepat.

Berbagai pesawat ruang angkasa yang menarik nongkrong di wilayah "L2" ini. Saya telah memasukkan gambar akurat pesawat ruang angkasa GAIA kami yang mencengangkan dalam diagram.

JWT adalah semacam "orang kuat" dari teleskop ruang angkasa kita. Tipe Tom Brady-quarterback di sekolah menengah. Anda tahu ... tertinggi, terkuat, menikahi Giselle, dll. GAIA adalah jenis tipe "kelas cerdas dan hebat". (Di luar semua kepercayaan, GAIA adalah ... memetakan jalan susu . Tidak, sungguh-sungguh.)

Semua ini diciptakan oleh orang Prancis (orang ini bernama Lagrange - "L" dalam "L2"), jadi hari ini orang Prancis menganggap bahwa JWT, dll, semuanya, pada dasarnya, hal-hal Prancis - setelah semua, mereka memikirkan itu, orang lain baru saja melakukan pengelasan.

Cara "terperinci" yang sebenarnya di mana GAIA misalnya terbang adalah orbit Lissajous. (Yup - cowok Prancis lainnya!) Kebetulan Lissajous terdengar agak seperti "laso", dan pada diagram yang bagus seperti di sini Anda bisa melihatnya seperti laso. Giddyup, teleskop luar angkasa!

NASA, err, blokes Prancis yang mengerjakan ini:

Bonus factoid - Anda mungkin bertanya - tanya mengapa upaya untuk meletakkannya di tempat khusus ini. Ini dijelaskan dengan sangat baik oleh @ A.Leistra dalam komentar.

Perhatikan diagram dengan cermat dan tempatkan diri Anda di tempat JWT kuning ... Cobalah di berbagai titik di sekitar diagram.

Sekarang - dari mana saja di lingkaran, lihat ke arah Bumi dan Matahari.

Perhatikan bahwa ......... mereka berada di tempat yang sama dari sudut pandang Anda.

Matahari & Bumi adalah pembuat onar total terhadap teleskop luar angkasa. Karena mereka selalu berada di arah yang persis sama , JWT dapat selalu mendukung mereka setiap saat, selalu. JWT memiliki satu perisai besar, yang akan selalu melindungi Matahari & Bumi.

Seberapa pintar orang Prancis?

— Fattie
sumber

Saya tahu tidak ada naik atau turun di ruang angkasa, tetapi Bumi biasanya digambarkan sebagai memutar CCW di sekitar Matahari, dengan belahan bumi utara terlihat.

— Eric Duminil