A James Webb Űrtávcső, a Hubble űrteleszkóp utódja, a kanadai kormány csillagászat finanszírozásának meghatározott prioritása. A csillagászok szerint más projekteket a költségvetés csökkentése fenyeget.
(Kép: © ESA)
A NASA James Webb Űrtávcsőjének, amelyet 2021-ben terveznek elindítani, meg fogja vizsgálni a kozmoszt, hogy felfedje a világegyetem történetét a Big Bang-tól az idegen bolygóképződésig és azon túl is. Négy fő területre összpontosít: az első világosság az univerzumban, a galaxisok összeállítása a korai világegyetemben, csillagok és protoplanetáris rendszerek születése, valamint bolygók (ideértve az élet eredetét).
A James Webb űrteleszkóp (JWST) egy Ariane 5 rakétával indul, amely a Francia Guyana-ból indul, majd 30 nap alatt repül egymillió mérföldre állandó otthonába: egy Lagrange-ponthoz vagy gravitációs szempontból stabil helyhez az űrben. Kering az L2 körül, egy olyan helynek az űrben, a Föld közelében, amely a Napkal szemben fekszik. Ez számos más űrteleszkóp népszerű helyszíne, köztük a Herschel Űrtávcső és a Planck Űrmegfigyelő Intézet.
A hatalmas, 8,8 milliárd dolláros űrhajó várhatóan csodálatos képeket fog készíteni égi tárgyakról is, mint elődje, a Hubble Űrtávcső. A csillagászok szerencséjére a Hubble Űrtávcső egészsége továbbra is jó, és valószínű, hogy a két távcső együtt fog működni a JWST első éveiben. A JWST megvizsgálja a Kepler Űrtávcső által talált exoplaneket is, vagy a földi űrtávcsövek valós idejű megfigyeléseit követi.
JWST tudomány
A JWST tudományos megbízatása alapvetően négy területre oszlik:
- Első fény és reionizáció: Ez a világegyetem korai szakaszaira utal, miután a Nagyrobot elindította az univerzumot, ahogyan azt ma ismerjük. A nagy robbanás utáni első szakaszokban a világegyetem részecskék tengere volt (például elektronok, protonok és neutronok), és a fény nem volt látható, amíg a világegyetem nem eléggé lehűlt ahhoz, hogy ezek a részecskék összekapcsolódhassanak. Egy másik dolog, amelyet a JWST tanulmányoz, az, hogy mi történt az első csillagok kialakulása után; ezt a korszakot "a reionizáció korszakának" hívják, mivel arra utal, amikor a semleges hidrogént reionizálták (újból elektromos töltéshez készítették) ezen első csillagok sugárzása által.
- A galaxisok összeszerelése: A galaxisokra való nézés hasznos módja annak, hogy megnézhessük, hogyan szerveződik az anyag hatalmas méretekben, ami viszont tippeket ad nekünk az univerzum fejlődéséről. A spirális és elliptikus galaxisok, amelyeket ma látunk, valójában különböző alakzatokból fejlődtek ki több milliárd év alatt, és a JWST egyik célja az, hogy visszatekintjen a legkorábbi galaxisokra, hogy jobban megértse ezt az evolúciót. A tudósok azt is megpróbálják kitalálni, hogyan kaptuk meg a ma látható galaxisok sokféleségét, valamint a galaxisok kialakításának és összeszerelésének jelenlegi módját.
- Csillagok és protoplanetáris rendszerek születése: Az Eagle-köd "A teremtés oszlopai" a csillagok leghíresebb szülőhelye. A csillagok gázfelhőkben vannak, és a csillagok növekedésével az általuk kifejtett sugárnyomás elfújja a kókuszgázt (amelyet más csillagokhoz felhasználhatnánk, ha nem túl szétszórtan.) Ugyanakkor nehéz látni a gáz. A JWST infravörös szemei képesek lesznek megnézni a hőforrásokat, ideértve a csillagokat is, amelyek ezekben a kokonákban születnek.
- Bolygók és az élet eredete: Az elmúlt évtizedben hatalmas számú exoplanetet fedeztek fel, többek között a NASA bolygóját kereső Kepler Űrtávcsővel. A JWST nagy teljesítményű érzékelői képesek lesznek mélyebben lógni ezeken a bolygókon, beleértve (bizonyos esetekben) a légkörük leképezését. A légkör és a bolygók kialakulási feltételeinek megértése segíthetne a tudósoknak jobban megjósolni, hogy bizonyos bolygók lakhatóak-e vagy sem.
A fedélzeten lévő műszerek
A JWST négy tudományos műszerrel lesz felszerelve.
- Közeli infravörös kamera (NIRCam): Az Arizonai Egyetem biztosításával ez az infravörös kamera érzékeli a közeli galaxisok és a Tejút csillagok fényét. Fényt fog keresni az univerzum életének korai szakaszában kialakult csillagoktól és galaxisoktól is. A NIRCam olyan koronagráfokkal lesz felszerelve, amelyek megakadályozzák a fényes tárgy fényét, és látványossá teszik a csillagok közelében lévő tompított tárgyakat (például bolygók).
- Közeli infravörös spektrográf (NIRSpec): A NIRSpec egyszerre 100 objektumot fog megfigyelni, és megkeresi az első galaxisokat, amelyek a Nagyrobbanás után alakultak ki. A NIRSpec-t az Európai Űrügynökség nyújtotta a NASA Goddard Űrrepülési Központjának a segítségével.
- Közép-infravörös eszköz (MIRI): A MIRI elképesztő űrfotókat készít távoli égi tárgyakról, követve Hubble asztrofotózás hagyományát. A műszer részét képező spektrográfia lehetővé teszi a tudósok számára, hogy további fizikai részleteket gyűjtsenek az univerzum távoli tárgyairól. A MIRI távoli galaxiseket, halvány üstökösöket, csillagokat és tárgyakat képez a Kuiper-övben. A MIRI-t az Európai Konzorcium építette az Európai Űrügynökséggel és a NASA sugárhajtású laboratóriumával.
- Finomvezető érzékelő / Infravörös képalkotó és rés nélküli spektrográf (FGS / NIRISS): Ez a kanadai Űrügynökség által épített eszköz több, mint két eszköz egyben. Az FGS alkotóeleme felelõs a JWST pontosan a helyes irányba mutatásának a tudományos vizsgálata során. A NIRISS kiterjeszti a kozmoszt, hogy megtalálja az univerzum első fényének aláírásait, és idegen bolygót keressen és jellemezhessen.
A távcső teniszpálya méretű napvédőt és egy 21,3 láb (6,5 méter) tükröt is sportol - ez a legnagyobb tükör, amelyet valaha az űrbe dobtak. Ezek az alkatrészek nem fognak beleférni a JWST-t indító rakétaba, így mindkettő kibontakozik, amikor a távcső az űrben van.
JWST története
James Webb az ember
A JWST-t James Webb NASA volt vezetõjének nevezték el. Webb 1961-től 1968-ig vette át az űrügynökséget, alig néhány hónappal visszavonult, mielőtt a NASA az első embert a Holdra helyezte.
Noha Webb NASA adminisztrátorának megbízatása a legszorosabban kapcsolódik az Apollo hold programjához, őt űrtudomány vezetõjének is tekintik. Webb még a nagy politikai zavarok idején is kitűzte a NASA tudományos céljait, írva, hogy a nagy űrteleszkóp elindításának az űrügynökség egyik fő céljának kell lennie. [Lásd a JWST fotóit, a Hubble utódját]
A NASA Webb irányítása alatt több mint 75 űrkutatási missziót indított. Ezek között olyan küldetések voltak, amelyek a napot, a csillagokat és a galaxisokat, valamint a Föld légköre közvetlenül a helyet vizsgálták.
Kiegészítő beszámolók: Miriam Kramer, az Space.com munkatársa.
