Folynak a James Webb-űrtávcső indításának előkészületei – immár a Francia Guyana-i Kourou-ban, ahová nemrég érkezett meg a JWST.
Ebből az alkalomból az Európai Űrügynökség (ESA) 24 oldalas, interaktívan megtekinthető, illetve pdf-ben letölthető kiadványban mutatja be az űrtávcsövet.
A kiadvány a JWST (James Webb Space Telescope) „személyi adatai” között a start várható időpontjaként csak 2021-et tünteti fel, a legfrissebb információk szerint ez egész pontosan december 18-át jelenti. A küldetés névleges időtartama 5 év, de a cél az, hogy ezt (legalább) még egyszer ennyivel megtoldják. A távcsövet Ariane–5 rakétával indítják, induló tömege 6200 kg, amelybe a fedélzetén lévő üzemanyag és a hordozórakétához kapcsoló adapter is beleszámít. A távcső összehajtogatott állapotában 10,66 méter magas és 4,47 méter átmérőjű. Kihajtogatott állapotában viszont a 18 szegmensből álló főtükör 6,5 méter átmérőjű lesz. Egyenként 20 kg tömegű és 1,32 méter átmérőjű szegmensei berilliumból készültek, és aranybevonatot kaptak. A tükröt és a detektorokat ötrétegű, 22 × 12 méter legnagyobb kiterjedésű, közelítőleg deltoid alakú árnyékoló ernyő védi a Nap sugárzásától.
A JWST ötrétegű árnyékoló ernyője 2014 júliusában a Northrop Grumman kaliforniai laboratóriumában. (Kép: NASA / Chris Gunn)
Az árnyékoló ernyő fölött helyezkedik el a fő- és a segédtükör, valamint ide kerülnek a tudományos műszerek. A főtükör optikai tengelye az árnyékoló síkjával párhuzamos. Az ernyő Nap felőli oldalára kerülnek a napelemek és az űrszonda fedélzeti rendszerei. (Kép: ESA BR-348 kiadvány)
A JWST a Nap–Föld-rendszer L2 Lagrange-pontja körüli pályára kerül, vagyis a Földtől mintegy 1,5 millió km távolságban, a Nappal átellenes oldalon fog működni. Állomáshelyét körülbelül négy hét alatt éri el, eközben kihajtogatják a főtükröt és kinyitják az árnyékoló ernyőt. A távcső négy tudományos műszere a közeli és a közepes infravörös tartományban, kb. 0,6 és 28 mikrométer hullámhosszak között észlel. Ennek megfelelően magát a távcsövet –233 °C-ra, a MIRI műszerét pedig –266 °C-ra kell lehűteni. A távcső megfigyelési programját a baltimore-i (USA) Űrtávcső Tudományos Intézet végzi. Végül, de nem utolsósorban, a kiadvány megemlíti, hogy az űrtávcső arról a James Edwin Webbről kapta a nevét, aki a NASA történetének második főigazgatója volt. Webb 1961 februárja és 1968 októbere között töltötte be hivatalát, vagyis gyakorlatilag a teljes Apollo-program előkészítése az ő irányítása alatt történt, jóllehet a program első emberes repülését (Apollo–7) néhány nappal hivatalából történt távozása után hajtották végre.
A Webb-űrtávcső a Nap–Föld-rendszer L2 Lagrange-pontja körüli, úgynevezett halo-pályára kerül. A rajzon mind az öt Lagrange-pont látható, azonban sem az égitestek mérete, sem a Hold távolsága, sem pedig az L1 és L1 pontok távolsága nem méretarányos. Valójában utóbbi két Lagrange-pont a Hold Föld körüli pályája sugaránál mintegy négyszer nagyobb távolságban van a Földtől. Az L1 és L2 Lagrange-pontok égi mechanikai különlegességét éppen az adja, hogy bár kb. 1%-kal közelebb, illetve távolabb vannak a Naptól, mint a Föld, mégis az oda helyezett űreszközök keringési ideje pontosan megegyezik a Föld keringési idejével – ellentétben azzal, amit Kepler III. törvénye alapján várnánk. (Kép: ESA BR-348 kiadvány)
A JWST fő célja kozmikus eredetünk kutatása, azaz a Világegyetem legősibb galaxisainak megfigyelése, de emellett a csillagok és bolygók születésének követésére, illetve exobolygók észlelésére is alkalmas lesz. Mivel műszerei az infravörös tartományban dolgoznak, ezért a nagyon nagy vöröseltolódású, azaz nagyon ősi objektumok észlelésére is alkalmas lesz, várhatóan még messzebbre tekinthet vissza a múltba, mint a Hubble-űrtávcső, várakozások szerint akár a Világegyetem 13,5 milliárd évvel ezelőtti állapotát is megfigyelheti.
A JWST még messzebb lát vissza a múltba, mint a Hubble-űrtávcső, várhatóan a Világegyetem 13,5 milliárd évvel ezelőtti állapotát is meg tudja figyelni. (Kép: ESA BR-348 kiadvány)
A távcső négy műszere a főtükör mögött elhelyezett, integrált tudományos műszeregységben (Integrated Science Instrument Module) kap helyet. A közeli infravörösben működő NIRSpec spektrográf a 3,6 × 3,4 ívperc méretű látómezőn belül akár egyszerre 200 objektum spektrumát is felveheti. A műszer hat szűrője és optikai rácsai a 0,7 μm – 5,2 μm hullámhossztartományban nagy és közepes felbontású spektroszkópiai vizsgálatokat tesznek lehetővé, míg prizmáival a 0,6 μm – 5,3 μm tartományban kis felbontású spektrumok készíthetők. A MIRI (Mid-InfraRed Instrument) műszer az egyetlen, amelyik a közepes infravörös tartományban dolgozik, ennek megfelelően ezt a berendezést a távcső többi műszerénél 30 °C-kal alacsonyabb hőmérsékletre (–266 °C, azaz mindössze 7 K) kell hűteni. A komplex műszer képalkotó, koronográf és spektroszkóp üzemmódban egyaránt használható, méghozzá az 5 μm – 28 μm hullámhossztartományban. A NIRCam (Near-InfraRed Camera) több különböző szűrőjének köszönhetően a 0,6 μm – 5 μm tartományban színes képek állíthatók elő a megfigyelt objektumokról. A Kanadai Űrügynökség hozzájárulásaként készített NIRISS (Near-InfraRed Imager and Slitless Spectrograph) a közeli infravörösben (1,0 μm – 2,5 μm) dolgozó képalkotó és rés nélküli spektrográf.
A Hubble-űrtávcső alapvetően a látható fény tartományában dolgozik, de az UV és infravörös tartomány kis részét is eléri. A JWST a közeli és közepes infravörösben működik majd, míg az ESA Herschel-űrtávcsöve a távoli infravörös tartományt vizsgálta. (Kép: ESA BR-348 kiadvány)
A James Webb-űrtávcső az NASA, az ESA és a Kanadai Űrügynökség együttműködésében készül, de mivel az európai hozzájárulás finanszírozása az ESA (kötelező) tudományos programja keretében történik, abban minden ESA-tagállam, így hazánk is részt vesz. Az európai hozzájárulás fejében az ESA a távcsőidő 15%-ával gazdálkodhat (hasonlóan a Hubble-űrtávcsőhöz).
Az összehajtogatott JWST elhelyezkedése az Ariane–5 rakéta orrkúpjában. (Kép: ESA)
A start előkészítésének fontosabb eseményei. A JWST 55 nappal a start előtt már megérkezett Kourou-ba. A start előtt hét nappal kerül fel az összehajtogatott távcső a hordozórakétára, majd az indítás előtti napon gördül ki a platform a rakétával az indítóállásba. (Animáció: ESA)
Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
JWST: december 18-án indulhat
JWST: hamarosan hajózás Dél-Amerikába
Lassan tényleg indul a James Webb-űrtávcső
Az ESA pdf formátumban szabadon letölthető kiadványa (BR-348) a James Webb-űrtávcsőről
Ami először szenzációs csillagászati felfedezésnek tűnt, arról az alaposabb elemzés bebizonyította, hogy csak egy darab űrszemét.
