Dodano: 24 grudzień 2021r.

Kosmiczny Teleskop Hubble'a kontra Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Co je różni?

Astronomowie na całym świecie nie mają złudzeń. Kosmiczny Teleskop Hubble'a pozostaje daleko w tyle za Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba. Jednak wciąż czują sentyment do starszego urządzenia. - Porównywanie teleskopu Hubble'a i teleskopu Webba to jak pytanie, czy będziesz kochał swoje drugie dziecko tak samo jak pierwsze – mówi zaangażowana w prace na projektem teleskopu Jamesa Webba Susan Mullally ze Space Telescope Science Institute w Baltimore. Co odróżnia te dwa epokowe obserwatoria kosmiczne?

Kosmiczny Teleskop Hubble'a kontra Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Co je różni?

 

- Hubble na zawsze będzie zapamiętany za swoje zachwycające obrazy naszego Wszechświata i nadal będzie zbierał ważne dla astronomów dane. Teleskop Jamesa Webba da nam nowe i unikalne spojrzenie w miejsca, do których nigdy nie byliśmy w stanie dotrzeć – dodaje Mullally.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest powszechnie postrzegany jako następca teleskopu Hubble’a, mimo że oba instrumenty znacznie się od siebie różnią. Jutro (25.12.2021) nowy teleskop wyruszy w swoją podróż w kosmos. Przedstawiamy krótkie porównanie wysłużonego teleskopu Hubble'a z upakowanym nowinkami technicznymi Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba.

Podróż w kosmos

W 1990 r. Kosmiczny Teleskop Hubble'a został wyniesiony na orbitę przez prom kosmiczny Discovery, należący do NASA. Szybko jednak pojawiły się kłopoty. Jedno ze skrzydeł teleskopu zacięło się podczas rozwijania. Astronauci przygotowali się do awaryjnego spaceru kosmicznego, ale w końcu komputery z Ziemi pomogły w uwolnieniu panelu słonecznego. W ciągu kilku tygodni udało się wykryć kolejną usterkę w teleskopie Hubble'a, która powodowała zamazywanie zdjęć. Astronauci wykonujący spacery kosmiczne naprawili ją trzy lata później.

Wznosząc się z Ameryki Południowej na europejskiej rakiecie Ariane, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie będzie osiągalny dla astronautów w miejscu przeznaczenia, które jest oddalone 1,6 miliona kilometrów od Ziemi. Większy i bardziej skomplikowany od Hubble'a, nowy teleskop będzie stracony, jeśli jego składane lustro i osłona słoneczna ulegną uszkodzeniu.

Światło pierwszych gwiazd

Oczekuje się, że teleskop Jamesa Webba dostrzeże światło pierwszych gwiazd i galaktyk, które znajdują się poza zasięgiem Hubble'a. Światło to pokaże, jak wyglądały pierwotne gwiazdy 13,7 miliarda lat temu.

Obecny rekord teleskopu Hubble’a to obserwacja galaktyki powstałej 13,4 miliarda lat temu. To aktualnie najstarszy i najodleglejszy zaobserwowany obiekt. Astronomowie nie mogą się doczekać, aż Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wypełni 300 milionów lat różnicy i zbliży się do Wielkiego Wybuchu, czyli momentu, w którym 13,8 miliarda lat temu uformował się Wszechświat.

Obserwacje w podczerwieni

Teleskop Hubble'a obserwuje światło widzialne z odrobiną ultrafioletu i podczerwieni. Teleskop Jamesa Webba także „widzi” w podczerwieni, co pozwala mu na przebijanie kosmicznych obłoków pyłu. Krótsze fale widzialne i ultrafioletowe emitowane przez pierwsze gwiazdy i galaktyki rozciągnęły się w miarę rozszerzania Wszechświata, więc nowe obserwatorium zobaczy je w wydłużonej, emitującej ciepło formie podczerwonej.

Z tego powodu detektory nowego teleskopu muszą pracować w temperaturze minus 240 stopni Celsjusza. Aby to osiągnąć teleskop Jamesa Webba ma ze sobą parasol wielkości kortu tenisowego. Pomiędzy każdą z pięciu warstw osłony przeciwsłonecznej znajduje się szczelina, przez którą ciepło może uciekać na boki. Wielowarstwowa osłona lepiej chroni także przed uderzeniami mikrometeorytów.

Największe zwierciadło

Aby dostrzec pierwsze gwiazdy powstałe we Wszechświecie, teleskop Jamesa Webba potrzebuje największego zwierciadła, jakie kiedykolwiek wyniesiono w przestrzeń kosmiczną. Lustro ma rozpiętość ponad 6,5 metra, a mimo to jest lżejsze od lustra Hubble'a, którego średnica wynosi 2,4 metra.

To dlatego, że zwierciadło teleskopu Webba jest wykonane z berylu, mocnego, ale lekkiego metalu. Jest ono również podzielone na segmenty, co pozwala na złożenie go na czas startu. Każdy z 18 sześciokątnych segmentów jest wielkości stolika do kawy i jest pokryty ultracienką warstwą złota, które odbija światło podczerwone.

Najważniejsza lokalizacja

Hubble krąży 530 kilometrów nad naszymi głowami. Wysokość ta była podyktowana możliwościami promów kosmicznych NASA, które dostarczyły Hubble'a na orbitę. Teleskop Webba zmierza do bardziej odległego miejsca - oddalonego o 1,6 miliona kilometrów od Ziemi, w tzw. drugim punkcie Lagrange'a. Jest to miejsce, w którym siły grawitacyjne Ziemi i Słońca równoważą się, wymagając minimalnej ilości paliwa, aby statek kosmiczny pozostawał na miejscu. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie stale zwrócony w stronę nocnej strony Ziemi.

Rosnące koszty

Hubble był projektem opóźnionym o wiele lat i przekroczył budżet o miliony. Podobnie jest z nowym obserwatorium. Teleskop Jamesa Webba również ma wieloletnie opóźnienia i ogromne przekroczenia kosztów. NASA zapłaciła za Hubble'a od jego rozwoju w latach 70-tych aż do teraz: 16 miliardów dolarów. Koszt teleskopu Jamesa Webba szacowany jest na 10 miliardów dolarów i obejmuje pierwsze pięć lat jego działania.

 


Źródło: Phys.org, fot. NASA's James Webb Space Telescope/ Flickr/ CC BY 2.0