Dodano: 10 styczeń 2022r.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w pełni rozłożony

W sobotę 8 stycznia Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba rozłożył ostatnie trzy z 18 sześciokątnych segmentów zwierciadła głównego teleskopu. Procedura ta zakończyła dwa tygodnie najbardziej złożonych manewrów inżynieryjnych, jakich kiedykolwiek podjęto się w kosmosie.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w pełni rozłożony

 

Obserwatorium warte 10 miliardów dolarów wciąż czeka kilka ważnych procedur, jak wyrównanie segmentów zwierciadeł i kalibracja instrumentów naukowych. Jednak najbardziej ryzykowne manewry, bez których nie mógłby działać, mamy już za sobą. W ciągu ostatnich dwóch tygodni eksperci z NASA i ESA rozwinęli osłonę przeciwsłoneczną, która ma za zadanie osłonić teleskop przed ciepłem Słońca oraz rozłożyli 18 elementów zwierciadła głównego teleskopu.

- Czuję się absolutnie podekscytowana – mówi Antonella Nota z Europejskiej Agencji Kosmicznej. - Wszyscy staliśmy się częścią historii. Teraz obserwujemy, jak ta wspaniała maszyna przygotowuje się do eksploracji Wszechświata – dodaje.

Rozłożenie osłony i zwierciadła

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) wystartował 25 grudnia z europejskiego kosmodromu w Kourou w Gujanie Francuskiej. Obecnie znajduje się ponad milion kilometrów od Ziemi. Do swojego ostatecznego celu znajdującego się wokół stabilnego grawitacyjnie punktu w przestrzeni kosmicznej, znanego jako L2, czyli drugiego punktu Lagrange'a, JWST powinien dotrzeć 23 stycznia. To stamtąd będzie badać zjawiska astronomiczne, egzoplanety, czy okryte pyłem nowo narodzone gwiazdy.

W przeciwieństwie do swojego poprzednika, Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, JWST skupi się na detekcji światła podczerwonego. To pozwoli mu zajrzeć do najdalszych zakątków Wszechświata, ale wymaga również pracy w ekstremalnie niskich temperaturach. Wszystko po to, aby sprzęt mógł wykryć słabe sygnały ciepła pochodzące z odległego kosmosu. Osłona przeciwsłoneczna Webba ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia takich temperatur.

Dlatego wielu naukowców najbardziej denerwowało się otwieraniem i rozciąganiem właśnie osłony przeciwsłonecznej. Przed wyniesieniem w przestrzeń kosmiczną zarówno osłona, jak i zwierciadło główne, musiały zostać złożone, by zmieścić się na pokładzie rakiety Ariane 5. Po wystrzeleniu oba te elementy należało rozłożyć. Co prawda proces ten był wielokrotnie testowany w laboratorium na Ziemi, ale nigdy w warunkach panującej w kosmosie mikrograwitacji - to mogło spowodować nieoczekiwane problemy.

4 stycznia rozciągnięto osłonę termiczną teleskopu, a 8 stycznia jego zwierciadło główne oraz zwierciadło wtórne. Proces ten obejmował rozłożenie 18 pokrytych złotem berylowych sześciokątnych paneli. Następnie wyciągnięto przed zwierciadło główne olbrzymi trójnóg na zawiasach ze zwierciadłem wtórnym o szerokości 74 centymetrów. W założeniu promieniowanie ma odbijać się od wklęsłego, 6,5 metrowego zwierciadła głównego i padać na wypukłe zwierciadło wtórne, które skupi światło i wyśle je z powrotem przez mały otwór w zwierciadle głównym do instrumentów naukowych do analizy. Po wdrożeniu zwierciadła wtórnego Webb stał się teleskopem operacyjnym.

Kiedy pierwsze zdjęcia?

Teraz inżynierowie zajmujący się JWST będą za pomocą 126 silników umieszczonych z tyły segmentów zwierciadła głównego dostosowywać 18 ich pozycję, aby je wyrównać. Wszystko po to, by odpowiednio skupić światło, które te elementy zbierają. Następnie zespół dokona kalibracji instrumentów naukowych przed rozpoczęciem obserwacji.

Teleskop nadal schładza się do temperatury roboczej wynoszącej około 40 stopni Celsjusza powyżej zera bezwzględnego, czyli minus 233 st. C. Po zimnej stronie, za osłoną przeciwsłoneczną, temperatura wynosi obecnie prawie minus 200 st. C.

JWST osiągnie punkt L2 za około dwa tygodnie, ale nie oznacza to, że od razu zacznie zaplanowane obserwacje. Przed nim jeszcze około pięciu miesięcy konfiguracji, zanim zacznie zwracać wyniki naukowe. - Nie mogę się doczekać, aż zobaczę pierwsze dane- mówi Nota. Choć pierwsze zdjęcia z JWST mogą pojawić się na wiosnę, to teleskop osiągnie pełną gotowość w lecie.

Dzięki obserwacji w podczerwieni, teleskop Webba będzie w stanie spojrzeć znacznie dalej w głąb początków Wszechświata i jednych z pierwszych gwiazd i galaktyk, w momencie, kiedy wciąż się tworzyły, około 200 mln lat po Wielkim Wybuchu. Pozwoli to w lepszy sposób zrozumieć ewolucję Wszechświata, a także m.in. proces tworzenia się gwiazd. Ale to tylko jedna z rzeczy, która ekscytuje naukowców. Inna to możliwość dokładniejszego zbadania atmosfer egzoplanet, czyli planet poza Układem Słonecznym - przede wszystkim pod kątem potencjału do istnienia tam życia.

Teleskop pozwoli też m.in. lepiej zrozumieć jedne z najbardziej zagadkowych koncepcji w nauce, m.in. charakter tzw. ciemnej materii - hipotetycznej, "niewidzialnej" materii, która stanowi większość masy Wszechświata, a także ciemnej energii, która według naukowców odpowiada za przyspieszające tempo rozszerzania się Wszechświata.

 

Źródło: NASA, fot. NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez