A NASA nagy reményeket támaszt a James Webb Űrtávcsővel kapcsolatban, amely 2016. november végén fejezte be építkezésének „hideg” szakaszát. A 20 éves mérnöki és építkezés eredményeként ezt a távcsövet Hubble természetes utódjának tekintik. A 2018 októberében történő üzembe helyezése után egy 6,5 méteres (21 láb 4 hüvelyk) elsődleges tükör segítségével fogja megvizsgálni az Univerzumot a látható, közeli infravörös és közép-infravörös hullámhosszon.
Mindent egybevetve, a JWST százszor hatalmasabb lesz, mint elődje, és több mint 13 milliárd évvel képes lesz rá. A távcső befejezésének tiszteletére Northrop Grumman - a NASA megbízásából épített cég - és a Crazy Boat Pictures összeállt egy rövid film készítésével kapcsolatban. Az „Az ismeretlenbe - a NASA James Webb űrteleszkópjának története” címet viselő videó a projektet a kezdetektől a befejezésig krónikálja.
A film (amelyet megnézhet az oldal alján) bemutatja a távcsövek nagy tükrök felépítését, műszercsomagját és keretét. Ezenkívül beszélgetéseket folytat a részt vevő tudósokkal és mérnökökkel, és néhány lenyűgöző látványt. A létrehozási folyamat részletezésén kívül a film a távcső küldetésével és minden kozmológiai kérdéssel is foglalkozik.
James Webb küldetésének természetével foglalkozva a film a Hubble Űrtávcsőjét és annak számos eredményét is tisztelegve fejezi ki. 26 éves működési ideje alatt az aurákat, a szupernóvákat fedezte fel, és csillagok, galaxisok és exoplanetatok milliárdjait fedezte fel, amelyek közül néhánynak keringtek csillaguk megfelelő lakóövezetében.
Ráadásul a Hubble segítségével meghatározták az univerzum életkorát (13,8 milliárd év), és megerősítették a szupermasszív fekete lyuk (SMBH) létezését - más néven. Sagitarrius A * - galaxisunk középpontjában, sok másról nem is beszélve. Feladata volt az univerzum bővülésének sebességének mérése is, vagyis a Hubble-állandó mérése.
Ez kulcsszerepet játszott abban, hogy a tudósoknak segítsék a Sötét Energia elméletének kidolgozását. Ez az egyik legmélyebb felfedezés, mióta Edwin Hubble (a távcső névbeszélése) azt állította, hogy az univerzum 1929. évi expanziós állapotban van. Tehát magától értetődik, hogy a Hubble Űrtávcső telepítése a modern csillagászat legnagyobb felfedezéseihez vezetett.
Ennek ellenére a Hubble továbbra is korlátozások alá esik, amelyeket a csillagászok most remélnek, hogy elhaladnak. Az egyik az, hogy hangszerei nem képesek felvenni az Univerzum legtávolabbi (és ennélfogva leginkább tompa) galaxisát, amelyek csak néhány száz millió évvel a Nagyrobbanás után születtek. Még a „Mély mezők” kezdeményezésnél is, a Hubble még mindig csak körülbelül fél milliárd évvel a nagy robbanás utáni visszatekintésre korlátozódik.
Ahogy Dr. John Mather, a James Webb teleszkóp projekttudósa e-mailben mondta a Space Magazine-nak:
„Hubble megmutatta nekünk, hogy nem láthatjuk az első galaxisok megszületését, mert túl messze vannak, túl halványak és túl vörösek. A JWST nagyobb, hidegebb és megfigyeli az infravörös fényt az első galaxisok megjelenítéséhez. Hubble megmutatta, hogy szinte minden galaxis közepén van egy fekete lyuk. A JWST a lehető leghamarabb visszatekintve látja, hogy mikor és hogyan történt: a galaxis képezte a fekete lyukat, vagy a galaxis egy már létező fekete lyuk körül nőtte ki magát? Hubble nagyszerű izzó gáz- és porfelhőkkel mutatta meg nekünk a csillagokat. A JWST átnézi a porfelhőket, hogy megnézze a csillagokat, amint a felhőben képződnek. Hubble megmutatta nekünk, hogy láthatunk néhány bolygót más csillagok körül, és hogy kémiai információkat is kaphatunk más bolygókról, amelyek közvetlenül a csillagok előtt haladnak át. A JWST ezt hosszabb hullámhosszon fogja kibővíteni egy nagyobb távcsővel, azzal a lehetőséggel, hogy vizet észlelhet egy szuper Föld exoplanetán. A Hubble megmutatta nekünk az otthonhoz közeli bolygók és aszteroidák részleteit, és a JWST közelebbről megvizsgálja, bár még mindig jobb, ha küldünk egy látogatórobotot, ha tudjuk. ”
Alapvetően a JWST képes látni még távolabbi körülbelül 100 millió évvel a Nagyrobbanás után, amikor az első csillagok és galaxisok megszülettek. Úgy tervezték, hogy az L2 Lagrange ponton, a Földtől távolabb, mint a Hubble működjön - amelyet úgy terveztek, hogy alacsony földi pályán maradjon. Ez azt jelenti, hogy a JWST kevesebb termikus és optikai interferencianek lesz kitéve a Föld és a Hold által, de megnehezíti a szervizelést is.
Sokkal nagyobb, szegmentált tükrökkel megfigyelni fogja az Univerzumot, mivel az első galaxisok és csillagok fényét fogja fel. Rendkívül érzékeny optikai csomagja képessé teszi továbbá a pontos hullámhosszú (narancssárga-vörös) és az infravörös hullámhosszúságú információk gyűjtését, mérve a távoli galaxisok vöröseltolódását, sőt segítve a szolár nélküli bolygók vadászatában is.
A legfontosabb alkatrészek összeszerelésének befejezése után a távcső a következő két évben teszteket vesz majd, a tervezett indulás időpontja előtt, 2018. októberben. Ezek olyan stresszteszteket foglalnak magukban, amelyek a távcsövet intenzív rezgések, hangok és g erők (a Föld normáljának tízszeresét meghaladó) erőt fog megtapasztalni a belsejében Ariane 5 rakéta, amely elviszi az űrbe.
Hat hónappal a telepítése előtt a NASA azt is tervezi, hogy elküldi a JWST-t a Johnson Űrközpontba, ahol az olyan körülményeknek lesz kitéve, amelyeket az űrben megtapasztal. Ez a tudósok áll majd, amikor a távcsövet egy olyan kamrába helyezik, ahol a hőmérsékletet 53 K-ra (-220 ° C; -370 ° F) csökkentik, ami szimulálja annak működési körülményeit az L2 Lagrange-ponton.
Amint ez befejeződött és a JWST megvizsgálja, azt egy fedélzetre indítják Ariane 5 rakéta az Arianespace ELA-3 indítópadjáról, a francia Guayana-ban. És a Hubble és a frissített algoritmusok során szerzett tapasztalatoknak köszönhetően a távcső fókuszál és információgyűjtésre kerül röviddel az indítás után. És amint Dr. Mather elmagyarázta, a kozmológiai kérdésekkel, amelyekkel várhatóan foglalkozni kell, számos:
- Honnan jöttünk? A Big Bang hidrogént adott és a hélium szinte egyenletesen oszlik el az egész világegyetemben. De valami, feltehetően a gravitáció, megállította az anyag expanzióját, és galaxisokká, csillagokká és fekete lyukakká változtatta. A JWST megvizsgálja ezeket a folyamatokat: hogyan alakultak ki az első világító tárgyak, és melyek voltak? Hogyan és hol alakultak ki a fekete lyukak, és mit tettek a növekvő galaxisokkal? Hogyan csoportosultak a galaxisok, és hogyan növekedtek a galaxisok, mint a Tejút, és hogyan fejlesztették ki gyönyörű spirálszerkezetüket? Hol van a kozmikus sötét anyag és hogyan befolyásolja a rendes anyagot? Mennyi sötét energia van, és hogyan változik az idővel? "
Mondanom sem kell, hogy a NASA és a csillagászati közösség nagyon izgatott, hogy a James Webb teleszkóp építése befejeződött, és nem tudnak várni, amíg telepítik, és megkezdi az adatok visszaküldését. Csak el lehet képzelni, hogy milyen dolgokat lát majd mélyen a kozmikus mezőben. Addig pedig feltétlenül nézd meg a filmet, és nézd meg, hogy ezek az erőfeszítések hogyan jöttek létre:
