Otwórz menu główne

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

teleskop kosmiczny w trakcie budowy, następca Kosmicznego Teleskopu Hubble’a

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (ang. James Webb Space Telescope, JWST) – budowany obecnie teleskop kosmiczny do obserwacji w podczerwieni. Ma być następcą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Projekt nadzorowany i w znacznej części finansowany przez NASA powstaje we współpracy z ESA oraz CSA. Został nazwany na cześć Jamesa Webba, drugiego administratora NASA.

James Webb Space Telescope
Ilustracja
Inne nazwy JWST
Zaangażowani NASA, ESA, CSA, STScl[1]
Rakieta nośna Ariane 5 ECA
Miejsce startu Gujańskie Centrum Kosmiczne, Gujana Francuska
Orbita (docelowa, początkowa)
Perygeum ok. 1 200 000 km
Apogeum ok. 1 800 000[2] km
Czas trwania
Początek misji marzec 2021[3]
Wymiary
Wymiary 20,197 m × 14,162 m (zwierciadło)
Masa całkowita 6500 kg

Najważniejszymi celami misji są: obserwacje pierwszych gwiazd powstałych po Wielkim Wybuchu, badanie formowania się i ewolucji galaktyk, badanie tworzenia gwiazd i systemów planetarnych.

BudowaEdytuj

 
Zwierciadło główne JWST złożone w Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda
 
Porównanie wielkości głównych zwierciadeł teleskopu Hubble’a i teleskopu Webba

Teleskop składać się będzie z 18 sześciokątnych, wykonanych z berylu pokrytego złotem, luster. Beryl wybrano ze względu na właściwości termiczne i mechaniczne w bardzo niskich temperaturach przestrzeni kosmicznej. Każdy segment pokryty jest cienką warstwą złota, dzięki której lustro będzie w stanie odbijać promieniowanie podczerwone[4]. Zwierciadło główne rozłoży się dopiero na orbicie i składać się będzie z 18 luster, a jego średnica wyniesie 6,5 m, czyli 2,5 raza więcej niż teleskopu Hubble’a, przy prawie trzykrotnie mniejszej masie. Powierzchnia zbierająca promieniowanie będzie miała 25 m² (ponad 5 razy więcej niż w zwierciadle Hubble’a). Lustra w grudniu 2011 przeszły pomyślnie testy kriogeniczne, co według pracowników NASA było największym wyzwaniem technicznym[5].

W Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland zespół inżynierów umieścił na stelażu sześciokątny segment zwierciadła o średnicy 1,3 m i masie około 40 kg. Proces instalacji poszczególnych elementów zakończył się na początku 2016 roku. Lustra powstały w Ball Aerospace & Technologies Corp. w Boulder, Kolorado. Instalacją zajmuje się Harris Corporation z Rochester w stanie Nowy Jork[4].

NASA zamontowała ostatni z 18 segmentów zwierciadła. Pierwszy segment został zamontowany w listopadzie 2015, a ostatni założono 3 lutego 2016 roku[6]. 28 sierpnia 2019 w pomieszczeniach koncernu Northrop Grumman w Redondo Beach (Kalifornia) połączono mechanicznie część optyczną teleskopu z platformą satelitarną[7][8].

Aby obserwacje odległych obiektów astronomicznych były niezakłócane przez promieniowanie samego teleskopu, będzie on pracować w bardzo niskiej temperaturze – poniżej 50 K (−223 °C), stąd urządzenie będzie wyposażone w osłonę blokującą światło i ciepło dochodzące ze Słońca, która po rozłożeniu będzie miała rozmiar kortu tenisowego. Będzie się składać z pięciu warstw, każda kolejna będzie chłodniejsza, a próżnia między zapewni doskonałą izolację[9].

W przestrzeni kosmicznej lustra muszą być precyzyjnie ustawione, aby teleskop mógł prowadzić obserwacje. Segmenty nie mogą być odchylone od właściwego ustawienia więcej niż 38 nanometrów[4].

OrbitaEdytuj

Teleskop ma być umieszczony na orbicie wokół punktu libracyjnego L2, który znajduje się w odległości ok. 1,5 miliona kilometrów od Ziemi. Punkt L2 teleskop będzie obiegał w ciągu około pół roku, w odległości zmieniającej się od 250 000 km do 832 000 km od niego[2]. Okres obiegu teleskopu wokół Słońca będzie taki sam, jak Ziemi wokół Słońca czyli rok.

Aby osłona przeciwsłoneczna pracowała prawidłowo, promienie słoneczne muszą na nią padać ze stałego kierunku. Wybrano orbitę wokół punktu L2[10].

Stan i finansowanie projektuEdytuj

Pierwotnie zakładano, że koszt projektu wyniesie 1,6 miliarda dolarów, a wystrzelenie JWST w kosmos miało nastąpić w 2011. Ciągłe opóźnienia i rosnące z roku na rok koszty sprawiły, że w 2010 powołano niezależny zespół ekspertów, który oszacował, że projekt pochłonie 6,5 miliarda dolarów, a wyniesienie na orbitę nastąpi nie wcześniej niż w 2015. Opóźnienia wyjaśniono złym zarządzaniem projektem i jego budżetem, pochwalono natomiast dokonania strony technicznej[11]. W lipcu 2011 poinformowano, że komitet Izby Reprezentantów przyznający fundusze zamierza skasować projekt JWST, obcinając budżet NASA na rok 2012 o 1,9 miliarda dolarów[12]. Rewizja programu ogłoszona w sierpniu 2011 zakłada, że całkowity koszt JWST, wliczając w to 5 lat działania teleskopu na orbicie, wyniesie 8,7 miliarda dolarów przy wystrzeleniu w kosmos zaplanowanym na rok 2018[13] za pomocą rakiety Ariane 5 z kosmodromu w Gujanie Francuskiej[6]. W listopadzie 2011 Kongres odrzucił plan skasowania projektu i zapewnił dodatkowe środki na jego kontynuowanie. We wrześniu 2017 roku NASA ogłosiła dalsze przesunięcie planowanej daty startu na marzec – czerwiec 2019 roku[14]. W czerwcu 2018 podano kolejne przesunięcie startu na marzec 2021[15].

PrzypisyEdytuj

  1. FAQ-Public JWST/NASA, jwst.nasa.gov [dostęp 2017-10-21].
  2. a b James Webb Space Telescope User Documentation. [dostęp 2019-03-09].
  3. Review, Commits to Launch in Early 2021 (ang.). [dostęp 2018-06-29].
  4. a b c Rozpoczął się montaż lustra głównego teleskopu Jamesa Webba (pol.). Urania – Postępy Astronomii, 2015-11-28. [dostęp 2015-12-01].
  5. Cryogenic Testing Completed for NASA's Webb Telescope Mirrors
  6. a b Krzysztof Czart: Zamontowano ostatni segment zwierciadła głównego teleskopu JWST (pol.). Urania – Postępy Astronomii, 2016-02-13. [dostęp 2016-02-18].
  7. Kosmiczny teleskop Jamesa Webba złożony. Urania – Postępy Astronomii, 2019-08-29. [dostęp 2019-09-01].
  8. Thaddeus Cesari: NASA's James Webb Space Telescope Has Been Assembled for the First Time (ang.). NASA.gov, 2019-08-28. [dostęp 2019-09-01].
  9. The Sunshield.
  10. Dlaczego warto czekać na Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, geekweek.pl [dostęp 2019-01-29].
  11. Amy Klamper: Webb Telescope Costs To Rise Another $1.5 Billion (ang.). spacenews.com, 2010-11-10. [dostęp 2015-02-09].
  12. Robin McKie: Nasa fights to save the James Webb space telescope from the axe (ang.). guardian.co.uk, 2011-07-09.
  13. JWST price tag now put at over $8bn
  14. NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019 (ang.). NASA, 2017-09-28. [dostęp 2017-03-30].
  15. Review, Commits to Launch in Early 2021 (ang.). NASA. [dostęp 2018-06-29].

Linki zewnętrzneEdytuj