NASA má veľké nádeje na vesmírny teleskop James Webb, ktorý dokončil „chladnú“ fázu svojej výstavby koncom novembra 2016. Výsledok 20 rokov inžinierstva a výstavby je tento ďalekohľad považovaný za prirodzeného nástupcu Hubbleovho teleskopu. Po nasadení v októbri 2018 použije základné zrkadlo 6,5 metra (21 ft 4 in) na skúmanie vesmíru vo viditeľných vlnových dĺžkach blízko infračerveného a stredného infračerveného žiarenia.
Všetci povedané, JWST bude 100-krát silnejší ako jeho predchodca a bude schopný pozerať sa po viac ako 13 miliardách rokov. Na počesť dokončenia ďalekohľadu sa spoločnosť Northrop Grumman - spoločnosť NASA zmluvne zaviazala na jej vybudovanie - a Crazy Boat Pictures spojili, aby o tom vytvorili krátky film. Video s názvom „Do neznáma - príbeh vesmírneho teleskopu Jamesa Webba z NASA“ zaznamenáva projekt od začiatku až po jeho dokončenie.
Film (ktorý môžete sledovať v dolnej časti stránky) ukazuje konštrukciu ďalekohľadov veľkých zrkadiel, ich prístrojový balík a jeho kostru. Zahŕňa tiež rozhovory s vedcami a inžiniermi, ktorí boli do toho zapojení, a niektoré ohromujúce vizuálne prvky. Okrem podrobného opisu procesu tvorby sa film tiež ponorí do poslania ďalekohľadu a do všetkých kozmologických otázok, ktoré bude riešiť.
Pri riešení podstaty poslania Jamesa Webba sa film vzdáva hold aj Hubbleovmu vesmírnemu teleskopu a jeho mnohým úspechom. Počas 26 rokov svojej činnosti odhalila polárne žiary, supernovy a objavila miliardy hviezd, galaxií a exoplanet, z ktorých niektoré boli obiehajúce okolo obývateľných zón ich hviezd.
Okrem toho sa Hubble použil na určenie veku vesmíru (13,8 miliárd rokov) a potvrdil existenciu supermasívnej čiernej diery (SMBH) - aka. Sagitarrius A * - v centre našej galaxie, nehovoriac o mnohých ďalších. Bol tiež zodpovedný za meranie rýchlosti, ktorou sa vesmír rozširuje - inými slovami, meranie Hubbleov konštanty.
Toto zohralo kľúčovú úlohu pri pomáhaní vedcom pri vývoji teórie temnej energie, jedného z najhlbších objavov od chvíle, keď Edwin Hubble (menovec ďalekohľadu) navrhol, že vesmír je v expanzii už v roku 1929. Je teda samozrejmé, že nasadenie Hubbleovho vesmírneho teleskopu viedlo k niektorým z najväčších objavov v modernej astronómii.
Ako už bolo povedané, Hubbleov teleskopické telesá stále podliehajú obmedzeniam, ktoré astronómovia teraz chcú presadiť. Po prvé, jeho nástroje nie sú schopné zachytiť najvzdialenejšie (a teda najtlmšie) galaxie vo vesmíre, ktoré siahajú len niekoľko sto miliónov rokov po Veľkom tresku. Aj s iniciatívou „Deep Fields“ sa Hubble stále obmedzuje na to, aby sa po Veľkom tresku vrátil späť asi pol miliardy rokov.
John Mather, projektový vedec pre Telescope Jamesa Webba, povedal časopisu Space Magazine e-mailom:
„Hubble nám ukázal, že sme nevideli narodenie prvých galaxií, pretože sú príliš ďaleko, príliš slabé a príliš červené. JWST je väčšie, chladnejšie a pozoruje infračervené svetlo, aby videl tie prvé galaxie. Hubbleov nám ukázal, že v strede takmer každej galaxie je čierna diera. JWST sa bude obzerať čo najďalej dozadu, aby zistil, kedy a ako sa to stalo: vytvorila galaxia čiernu dieru alebo sa galaxia rozrástla okolo už existujúcej čiernej diery? Hubbleov nám ukázal veľké oblaky žiariaceho plynu a prachu, kde sa rodia hviezdy. JWST sa bude pozerať cez oblaky prachu a uvidí samotné hviezdy, ktoré sa tvoria v oblakoch. Hubbleov nám ukázal, že niektoré planéty vidíme okolo iných hviezd a že môžeme získať chemické informácie o iných planétach, ktoré náhodou prechádzajú priamo pred ich hviezdami. JWST to rozšíri na väčšie vlnové dĺžky väčším ďalekohľadom s možnosťou detekcie vody na exoplanete super-Zeme. Hubble nám ukázal podrobnosti o planétach a asteroidoch blízko domova a JWST sa bližšie pozrieme, hoci ak je to možné, stále je lepšie poslať hosťujúceho robota. “
V podstate bude JWST schopný vidieť ďalej asi 100 miliónov rokov po Veľkom tresku, keď sa narodili prvé hviezdy a galaxie. Je tiež navrhnutý tak, aby pôsobil v Lagrangeovom bode L2, ďalej od Zeme ako Hubble - ktorý bol navrhnutý tak, aby zostal na obežnej dráhe nízkej Zeme. To znamená, že JWST bude vystavený menšiemu tepelnému a optickému rušeniu zo Zeme a Mesiaca, ale tiež sťaží obsluhu.
Vďaka svojim oveľa väčším súborom segmentovaných zrkadiel bude pozorovať vesmír, keď zachytáva svetlo z prvých galaxií a hviezd. Jeho mimoriadne citlivá sada optík bude tiež schopná zhromažďovať informácie s dlhými vlnovými dĺžkami (oranžovo-červená) a infračervenými vlnovými dĺžkami s väčšou presnosťou, merať červený posun vzdialených galaxií a dokonca pomáhať pri hľadaní extra solárnych planét.
Po dokončení montáže hlavných komponentov strávi ďalekohľad ďalšie dva roky testami pred plánovaným dátumom uvedenia na trh v októbri 2018. Patria sem záťažové testy, ktoré podrobia ďalekohľad typom intenzívnych vibrácií, zvukov a g sily (desaťnásobok normálu Zeme), ktoré zažije vo vnútri Ariane 5 raketa, ktorá ho vezme do vesmíru.
Šesť mesiacov pred nasadením plánuje NASA vyslať JWST do Johnsonovho vesmírneho strediska, kde bude vystavený druhom podmienok, ktoré zažije vo vesmíre. Bude pozostávať z vedcov, ktorí umiestnia ďalekohľad do komory, kde sa teploty znížia na 53 K (-220 ° C; -370 ° F), čo bude simulovať jeho prevádzkové podmienky v Lagrangeovom bode L2.
Akonáhle je všetko hotové a JWST sa odhlási, spustí sa na palube Ariane 5 raketa z raketometu ELA-3 Arianespace vo Francúzskej Guayane. A vďaka skúsenostiam získaným z Hubbleových a aktualizovaných algoritmov bude ďalekohľad zameraný a zhromažďuje informácie krátko po jeho spustení. Mather vysvetlil, že veľké kozmologické otázky, ktoré sa majú riešiť, sú početné:
„Odkiaľ sme prišli? Veľký tresk nám dal vodík a hélium rozložené takmer rovnomerne po celom vesmíre. Ale niečo, pravdepodobne gravitácia, zastavilo expanziu materiálu a zmenilo ho na galaxie a hviezdy a čierne diery. JWST sa bude zaoberať všetkými týmito procesmi: ako sa vytvorili prvé svetelné objekty a aké boli? Ako a kde sa vytvorili čierne diery a čo urobili s rastúcimi galaxiami? Ako sa galaxie zhlukovali a ako galaxie ako Mliečna dráha rástli a rozvíjali svoju krásnu špirálovú štruktúru? Kde je kozmická temná hmota a ako ovplyvňuje bežnú hmotu? Koľko temnej energie je a ako sa mení s časom? “
Netreba dodávať, že NASA a astronomická komunita sú celkom nadšení, že teleskop James Webb je dokončený a nemôže čakať, kým bude nasadený a začne odosielať späť údaje. Dá sa len predstaviť, aké veci uvidí hlboko v kozmickom poli. Medzitým sa však pozrite na film a pozrite sa, ako sa toto úsilie spojilo:
