Vesmírný dalekohled James Webb, nástupce Hubblova kosmického dalekohledu, je jednou z priorit financování kanadské vládní astronomie. Další projekty, jak tvrdí astronomové, jsou ohroženy škrty v rozpočtu.
(Obrázek: © ESA)
Vesmírný dalekohled James Webb Space Telescope, který má být uveden na trh v roce 2021, prozkoumá vesmír, aby odhalil historii vesmíru od Velkého třesku po mimozemskou formaci planet a dále. Zaměří se na čtyři hlavní oblasti: první světlo ve vesmíru, shromáždění galaxií v raném vesmíru, zrození hvězd a protoplanetárních systémů a planety (včetně původu života).
Kosmický dalekohled James Webb (JWST) zahájí raketu Ariane 5 z Francouzské Guyany a poté trvá 30 dní, než letí do svého trvalého domova miliony kilometrů: bod Lagrange nebo gravitačně stabilní místo ve vesmíru. Bude obíhat kolem L2, místa ve vesmíru poblíž Země, které leží naproti Slunci. Toto bylo oblíbené místo pro několik dalších kosmických dalekohledů, včetně Herschelova vesmírného dalekohledu a Planckovy vesmírné observatoře.
Očekává se, že výkonná kosmická loď s 8,8 miliardami USD bude pořizovat úžasné fotografie nebeských objektů, jako je její předchůdce, Hubbleův vesmírný teleskop. Naštěstí pro astronomy zůstává Hubbleův kosmický dalekohled v dobrém zdravotním stavu a je pravděpodobné, že oba dalekohledy budou spolupracovat během prvních let JWST. JWST se také podívá na exoplanety, které našel Keplerův kosmický dalekohled, nebo sleduje sledování v reálném čase z dalekohledů v kosmickém prostoru.
Věda JWST
Vědecký mandát JWST je v zásadě rozdělen do čtyř oblastí:
- První světlo a reionizace: To se týká raných fází vesmíru poté, co Velký třesk začal vesmír, jak ho známe dnes. V prvních fázích po Velkém třesku byl vesmír mořem částic (jako jsou elektrony, protony a neutrony) a světlo nebylo vidět, dokud se vesmír dostatečně nezchladil, aby se tyto částice začaly kombinovat. Další věc, kterou JWST studuje, je to, co se stalo poté, co se vytvořily první hvězdy; tato éra se nazývá „epocha reionizace“, protože se týká toho, kdy byl neutrální vodík reionizován (vytvořen tak, aby měl znovu elektrický náboj) vyzařováním z těchto prvních hvězd.
- Shromáždění galaxií: Pohled na galaxie je užitečný způsob, jak vidět, jak je hmota organizována na gigantických stupnicích, což nám zase naznačuje, jak se vesmír vyvíjel. Spirální a eliptické galaxie, které dnes vidíme, se ve skutečnosti vyvíjely z různých tvarů v průběhu miliard let. Jedním z cílů JWST je podívat se na nejstarší galaxie, abychom lépe porozuměli tomuto vývoji. Vědci se také snaží zjistit, jak jsme získali různé galaxie, které jsou dnes viditelné, a současné způsoby, jak se galaxie formují a sestavují.
- Zrození hvězd a protoplanetárních systémů: „Pilíře stvoření“ Mlhoviny orla jsou některá z nejslavnějších rodišť hvězd. Hvězdy přicházejí v oblacích plynu a jak hvězdy rostou, radiační tlak, který vyvíjejí, fouká pryč kokonující plyn (který by mohl být znovu použit pro jiné hvězdy, ne-li příliš rozptýleny.) Je však obtížné vidět uvnitř plyn. Infračervené oči JWST se budou moci dívat na zdroje tepla, včetně hvězd, které se rodí v těchto kokonech.
- Planety a původ života: V posledním desetiletí bylo objeveno obrovské množství exoplanet, včetně Keplerova vesmírného dalekohledu NASA. Výkonné senzory JWST se budou moci na těchto planetách hlouběji dívat, včetně (v některých případech) zobrazování jejich atmosféry. Pochopení atmosféry a podmínek formování planet může vědcům pomoci lépe předpovídat, zda jsou určité planety obyvatelné nebo ne.
Nástroje na palubě
JWST bude vybaven čtyřmi vědeckými nástroji.
- Blízko-infračervená kamera (NIRCam): Tato infračervená kamera, poskytovaná arizonskou univerzitou, detekuje světlo z hvězd v blízkých galaxiích a hvězd z Mléčné dráhy. Bude také hledat světlo z hvězd a galaxií, které se formovaly na počátku vesmíru. NIRCam bude vybaven koronografy, které mohou blokovat světlo jasného objektu a zviditelnit tak objekty stmívače poblíž těchto hvězd (jako planety).
- Blízko-infračervený spektrograf (NIRSpec): NIRSpec bude pozorovat 100 objektů současně a hledá první galaxie, které se vytvořily po Velkém třesku. NIRSpec poskytla Evropská kosmická agentura s pomocí Goddard Space Flight Center NASA.
- Střední infračervený přístroj (MIRI): MIRI vytvoří úžasné vesmírné fotografie vzdálených nebeských objektů v souladu s Hubbleovou tradicí astrofotografie. Spektrograf, který je součástí nástroje, umožní vědcům shromáždit více fyzických podrobností o vzdálených objektech ve vesmíru. MIRI detekuje vzdálené galaxie, slabé komety, formující hvězdy a objekty v Kuiperově pásu. MIRI bylo postaveno Evropským konsorciem s Evropskou kosmickou agenturou a Jet Propulsion Laboratory NASA.
- Jemný naváděcí senzor / blízký infračervený zobrazovač a bezroztřískový spektrograf (FGS / NIRISS): Tento nástroj vytvořený Kanadskou kosmickou agenturou je spíš jako dva nástroje v jednom. Komponenta FGS je zodpovědná za to, aby během vědeckých výzkumů JWST směřovala přesně správným směrem. NIRISS natáhne vesmír, aby našel podpisy prvního světla ve vesmíru a hledal a charakterizoval mimozemské planety.
Dalekohled bude také sportovní sluneční clonu velikosti tenisového kurtu a zrcadlo 21,3 stop (6,5 m) - největší zrcadlo, jaké kdy bylo vypuštěno do vesmíru. Tyto komponenty se nevejdou do rakety spouštějící JWST, takže jakmile bude dalekohled ve vesmíru, oba se rozvinou.
Historie JWST
James Webb muž
JWST je jmenován bývalým šéfem NASA Jamesem Webbem. Webb se staral o vesmírnou agenturu od roku 1961 do roku 1968 a odešel jen pár měsíců předtím, než NASA postavila prvního muže na Měsíc.
Přestože je Webbův administrátor NASA nejtěsněji spojen s programem Apollo moon, je také považován za vůdce ve vesmírné vědě. I v době velkého politického chaosu stanovil Webb vědecké cíle NASA, psaní, že spuštění velkého kosmického dalekohledu by mělo být klíčovým cílem vesmírné agentury. [Viz fotografie JWST, Hubbleova nástupce]
NASA zahájila pod vedením Webb více než 75 misí kosmických věd. Zahrnovaly mise, které studovaly slunce, hvězdy a galaxie a také vesmír přímo nad zemskou atmosférou.
Další zprávy od Miriam Kramer, spisovatelky týmu Space.com.
