James Webb Űrtávcső (JWST). Kép jóváírása: NASA Kattintson a nagyításhoz
A németországi Oberkochenben található Carl Zeiss Optronics és a heidelbergi Max Planck Csillagászati Intézet (MPIA) két műszer fő mechanikai optikai technológiáját fejleszti ki, amelyek a James Webb Űrtávcső (JWST) részét képezik. Az elkövetkező nyolc évben az Európai Űrügynökség és a NASA felügyelete alatt az Egyesült Államokban a JWST (egy 6,5 méteres tükörrel) a legendás HUBBLE Űrtávcső utódja lesz. Carl Zeiss és a Max Planck Intézet november 29-én szerződést írt alá a JWST MIRI és NIRSpec műszereivel kapcsolatos munkájuk során.
A JAMES WEBB Űrtávcső a következő néhány évtizedben felváltja a Hubble űrteleszkópot, mint a csillagászati megfigyelés legfontosabb eszközét. A misszió legfontosabb tudományos célja a korai világegyetem „első fényének” felfedezése - az első csillagok kialakulása a lassan lehűlõ Big Bangból. Ezeknek az első csillagoknak és galaxisoknak a fény az infravörös spektrumba tolódott el, mert hullámhossza húszszor kinyúlt, ahogy az univerzum bővült. A távcső és műszerei infravörös (meleg) sugárzása zavarhatja ezeket a gyenge kozmikus jeleket. Ennek megakadályozása érdekében a távcsövet alapvetően mélyre kell fagyasztani.
Ezért a JWST-t a „Lagrangian point L2” -ben kell elhelyezni, 1,5 millió kilométer távolságra a Föld körüli pályán. A Nap és a Föld gravitációs erői L2-en kiegyensúlyozzák egymást, így a JWST képes fenntartani a Nap és a Föld szinkron helyzetét, állandóan a Föld távoli oldalán a Naptól. Itt a távcső és műszerei -230 Celsius-fokra hűlnek. A hatalmas távcső rendkívül nagy érzékenysége és felbontása teljesen új betekintést nyújt a csillagok és bolygók kialakulásához a Tejút-galaxisban. Ezek a vizsgálatok csak az infravörös spektrumban lehetséges. A látható fénytől eltérően az infravörös fény áthaladhat a vastag gáz- és porfelhőkön, amelyekben bolygók és csillagok alakulnak ki anélkül, hogy észrevehetően gyengülnének.
A távcső és műszerei óriási igényeket támasztanak. Ezeket kezdeti stressznek fogják kitéve a Földnél sokkal nagyobb gyorsulással, majd lehűtik az majdnem abszolút nullát elérő hőmérsékletre (-273 Celsius fok). Miután a távcsövet üzembe helyezte a végső helyén, csillagászati műszereit nagy pontosságra állítja, és ott kell tartani - nagyjából megegyezik azzal, hogy a tű pontját egy kilométer távolságból megcélozzák.
Az Űrtávcsőnek három eszközje van a fedélzeten az adatok rögzítéséhez: MIRI, NIRSpec és NIRCam. A MIRI és a NIRSpec fejlesztése és építése Európában történik. Carl Zeiss és az MPIA nagyban hozzájárul majd mindkét eszközhöz, mint egyetlen európai képviselő.
A MIRI és a NIRSpec számára Carl Zeiss szállítja a szűrő- és rácscserélő mechanizmusokat, amelyek lehetővé teszik az eszközök pontos konfigurálását a különféle megfigyelésekhez. Az MPIA szintén részt vesz fejlesztésükben és tesztelésükben. A továbbiakban: Carl Zeiss két szűrő- és rácsmechanizmust szállít a NIRSpec műszerhez az EADS Astrium-hoz. A Carl Zeiss és az MPIA által aláírt szerződés kimondja, hogy együtt fognak működni mindkét eszköz gyártásában.
A MIRI és a NIRSpec mechanizmusok hasonló, kapcsolódó projektek. Fejlesztésre és tesztelésre a következő két és fél évben kerül sor; ezt követően Carl Zeiss és a MIPA telepíti őket. A tervek szerint 2013-ban egy európai Ariane 5 rakéta eljuttatja a JWST-t az lagrangi L2 ponthoz. A teljes műveletet a MIRI-vel és a NIRSpec-vel az Európai Űrügynökség, a Német Repülési Központ és a Max Planck Társaság szervezi.
Carl Zeiss és a Max Planck Csillagászati Intézet már sikeresen együttműködtek az űrmérnöki eszközöket fejlesztő kihívásokkal teli projektekben. Példa erre az ISOPHOT, amely nagyban hozzájárul az ISO Infravörös Űrmegfigyelő Intézet sikeréhez. Nemrég kezdtek együttműködni a HERSCHEL európai űrmegfigyelő intézet PACS eszközével, amelyet 2008-ban indítanak.
Carl Zeiss és az MPIA nagy bizalmat nyert a nemzetközi partnerektől együttműködésük révén. Most a két szervezet lábát állítja a terra nova felé: Heidelberg csillagászai azt remélik, hogy megfigyelik a kozmikus „sötét korok” határait, még mielőtt a csillagok kialakulni kezdtek. Együtt várják el a példátlan minőségű optomechanikai rendszerek fejlesztését. Ezek garantálják mind a JWST csillagászati „zászlóshajó” missziójának sikerét, mind pedig versenyképességet minden elképzelhető jövőbeli alkalmazás számára.
Eredeti forrás: Max Planck Társaság
