Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
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 31 października 2021[3]
Wymiary
Wymiary 20,197 m × 14,162 m (zwierciadło)
Masa całkowita 6500 kg

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.

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

Budowa[edytuj | edytuj kod]

Zwierciadło główne JWST złożone w Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda (28 października 2016)
Porównanie wielkości głównych zwierciadeł teleskopu Hubble’a i teleskopu Webba

Zwierciadło główne teleskopu składać się będzie z 18 sześciokątnych luster, wykonanych z berylu pokrytego złotem. Beryl wybrano ze względu na właściwości termiczne i mechaniczne w bardzo niskich temperaturach. Każdy segment pokryty jest cienką warstwą złota, dzięki której lustro będzie w stanie odbijać promieniowanie podczerwone[4]. Zwierciadło główne rozłoży się dopiero na orbicie, 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]. Przed końcem 2019 roku wykonano test rozkładania osłony termicznej, na początku marca 2020 – test rozłożenia lustra[9]. W maju 2020 po raz pierwszy złożono teleskop w konfiguracji startowej, jaką będzie miał po załadowaniu na rakietę Ariane 5[10][11].

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 21,197 m x 14,162 m[12]. Będzie się składać z pięciu warstw, każda kolejna będzie chłodniejsza, a próżnia między zapewni doskonałą izolację[13].

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].

Orbita[edytuj | edytuj kod]

Teleskop ma być umieszczony na orbicie wokół punktu libracyjnego L2 układu Słońce-Ziemia, który znajduje się w odległości ok. 1,5 miliona kilometrów od Ziemi. Teleskop będzie obiegał punkt L2 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[14].

Stan i finansowanie projektu[edytuj | edytuj kod]

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[15]. 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[16]. 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[17] 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[18]. W czerwcu 2018 podano kolejne przesunięcie startu na marzec 2021[19]. W lipcu 2020 podano przesunięcie daty startu na 31 października 2021. [20]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  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. NASA Announces New James Webb Space Telescope Target Launch Date (ang.). [dostęp 2020-07-25].
  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. Krzysztof Kanawka: Udany test rozłożenia lustra JWST. Kosmonauta.net, 2020-04-20. [dostęp 2020-04-20].
  10. Thaddeus Cesari: First Look: NASA’s James Webb Space Telescope Fully Stowed. NASA, 2020-05-14. [dostęp 2020-05-21].
  11. Krzysztof Kanawka: Pierwsze pełne złożenie JWST. Kosmonauta.net, 2020-05-18. [dostęp 2020-05-21].
  12. The Sunshield Webb/NASA, jwst.nasa.gov [dostęp 2020-05-30] (ang.).
  13. The Sunshield.
  14. Dlaczego warto czekać na Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, geekweek.pl [dostęp 2019-01-29].
  15. Amy Klamper: Webb Telescope Costs To Rise Another $1.5 Billion (ang.). spacenews.com, 2010-11-10. [dostęp 2015-02-09].
  16. Robin McKie: Nasa fights to save the James Webb space telescope from the axe (ang.). guardian.co.uk, 2011-07-09.
  17. JWST price tag now put at over $8bn
  18. NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019 (ang.). NASA, 2017-09-28. [dostęp 2017-03-30].
  19. Review, Commits to Launch in Early 2021 (ang.). NASA. [dostęp 2018-06-29].
  20. Sean Potter, NASA Announces New James Webb Space Telescope Target Launch Date, NASA, 16 lipca 2020 [dostęp 2020-07-25].

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]