Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wkracza do historii

Jeden z najbardziej ambitnych projektów kosmicznych od czasów Apollo wyleciał z rykiem w kosmos. Długo opóźniany Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wystartował o 13:20 czasu polskiego (12:20 GMT) na szczycie rakiety Ariane 5 z Centrum Spatial Guyanais ESA w Gujanie Francuskiej.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) - infografika

Dzisiejszy, niezwykły start w Boże Narodzenie był wynikiem opóźnień, które nękały Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST, z ang. James Webb Space Telescope), odkąd został zaproponowany w 1996 roku jako następca słynnego Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

Pierwotną datę wystrzelenia ustalono na 2007 rok, ale przegląd projektu zaowocował drastycznym przeprojektowaniem statku kosmicznego, a start został opóźniony na jakiś czas między 2015 a 2018 rokiem. Potem 18 grudnia 2021 roku nieoczekiwane zwolnienie opaski zaciskowej podczas instalacji JWST w Ariane 5 spowodowało niepożądane wibracje, które wymagały dalszych testów zdatności systemu do lotu i cofnięto datę na 22 grudnia, potem 24 grudnia i wreszcie na 25 grudnia z powodu złej pogody na północno-wschodnim wybrzeżu Ameryki Południowej.

Ariane 5 odpalił swoje silniki na 23,7 sekundy przed startem, a połączenie rdzenia napędzanego paliwem płynnym i dwóch dopalaczy rakietowych na paliwo stałe wytwarzało 2,6 miliona funtów ciągu przez 135 sekund, czyli 90 procent całkowitego ciągu pojazdu startowego.

Po oddzieleniu od pierwszego okna, płynny kriogeniczny, jednosilnikowy drugie okno paliło się przez 945 sekund. Po 206 sekundach lotu owiewki ochronne zostały zrzucone na wysokości 75 mil (120 km). Około 30 minut po starcie JWST oddzielił się od drugiego etapu i uruchomił swój dwukilowatowy panel słoneczny. Dwie godziny po rozpoczęciu misji, anteny radiowe o wysokim zysku rozłożą się, a statek kosmiczny spali pierwszy z trzech silników korygujących kurs po 12 godzinach.

JWST jest teraz na bezpośrednim kursie do miejsca przeznaczenia, około 1,5 miliona kilometrów od Ziemi, gdzie będzie krążył wokół punktu Lagrange 2 (L2), który jest jednym z pięciu miejsc w kosmosie, w których działają siły grawitacyjne Ziemi, a Słońce równoważy się, zapewniając teleskopowi stabilną pozycję podczas planowanej 10-letniej misji, która pozwoli jego delikatnym instrumentom nigdy nie stawić czoła blaskowi Słońca ani Ziemi.

Zbudowany i działający w ramach międzynarodowego partnerstwa między NASA, ESA i Kanadyjską Agencją Kosmiczną, teleskop Webba jest z pewnością największym jaki kiedykolwiek został wystrzelony w kosmos. Podczas gdy teleskop Hubble’a ma pojedyncze zwierciadło główne o średnicy 2,4 m (7,9 stopy), JWST ma jedno o średnicy 6,5 m (24 stopy), dzięki czemu może zobaczyć świetliki z odległości miliona mil w kosmosie – jeśli gdzieś tam są.

Nowe lustro jest równie rewolucyjne, jak statek kosmiczny, który je przenosił. Zamiast być w jednym kawałku, jest wykonane z 18 pozłacanych berylowych, sześciokątnych segmentów lustrzanych o długości 1,32 m (4 stopy). Są one kontrolowane przez setki siłowników, które pozwalają teleskopowi dostosować własną optykę. Jest to niezwykle ważne, ponieważ JWST będzie oddalony o ponad milion mil. Wczesne dni misji Hubble’a były naznaczone wadą projektową, która wymagała od astronautów kilkukrotnego odwiedzania teleskopu w celu dokonania napraw i regulacji, ale w przypadku JWST nie będzie takiej opcji – musi być jak najbardziej samodzielny.

Ułożenie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) w rakiecie
Ułożenie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) w rakiecie

W przeciwieństwie do Hubble’a, który widzi w świetle widzialnym i ultrafioletowym, JWST działa w zakresie podczerwieni. To pozwoli mu zajrzeć dalej w przeszłość niż jakiemukolwiek innemu instrumentowi, wyszukując obiekty na obrzeżach wszechświata, które sięgają niemal początku czasu i oddalają się od nas tak szybko, że ich światło przesunęło się w pasmo podczerwieni.

Dzięki tej możliwości, ważący 6500 kg (14300 funtów) Webb przyjrzy się, jak pierwsze galaktyki powstały we wczesnym wszechświecie, zbada powstawanie gwiazd, dowie się więcej o ewolucji galaktyk i skupi się na egzoplanetach w innych układach słonecznych, aby znaleźć dowody na potencjalne życie pozaziemskie.

Kosmiczny teleskop Jamesa Webba (po lewej) i Teleskop Hubble'a (po prawej)
Kosmiczny teleskop Jamesa Webba (po lewej) i Teleskop Hubble’a (po prawej)

Niestety ten nadzór wymaga, aby JWST działał w temperaturach poniżej -223,2°C (-369,7°F), co jest trudne do osiągnięcia w pełnym blasku Słońca. W tym celu teleskop jest wyposażony w osłonę przeciwsłoneczną wielkości kortu tenisowego, wykonaną z pięciu warstw cienkich arkuszy folii poliimidowej o nazwie Kapton, które są zbudowane z aluminium. Materiał ten jest stabilny w szerokim zakresie temperatur i izoluje teleskop, dzięki czemu statek kosmiczny jest z jednej strony gorętszy niż wrząca woda, ale zimniejszy niż ciekły tlen z drugiej.

Ten technologiczny wyczyn ma wysoką cenę, co jest jednym z powodów opóźnień misji i drastycznego budżetu projektu wynoszącego ponad 10 mld USD. JWST jest po prostu zbyt duży, aby zmieścić się w jakiejkolwiek obecnej rakiecie, więc musiał być zaprojektowany tak, aby lustro mogło się złożyć, a osłona przeciwsłoneczna musiała się spakować jak skomplikowany kawałek origami. Rozpakowanie się statku kosmicznego zajmie kilka tygodni, a każdy krok narażony jest na potencjalne awarie techniczne.

Ponadto teleskop musiał zostać zbudowany na Ziemi z celowymi niedoskonałościami w swoich pomiarach. Oczekuje się, że po ostygnięciu te niedoskonałości poprawią się w miarę kurczenia się części, ale nawet najlepsze testy na Ziemi nie gwarantują, że wszystko zadziała zgodnie z planem.

Plan JWST od NASA
Plan Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba JWST od NASA

Jeśli jednak wszystko pójdzie dobrze, statek dotrze do celu za około miesiąc i będzie mógł rozpocząć sześciomiesięczną fazę rozruchu przed rozpoczęciem prac nad zgłębianiem tajemnic Kosmosu.

Poniższy film jest powtórką transmisji na żywo z NASA:

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: New Atlas | NASA