Telescopul spațial James Webb, succesor al telescopului spațial Hubble, este o prioritate declarată a finanțării astronomiei guvernului canadian. Astronomii spun că alte proiecte sunt amenințate de reducerile bugetare.
(Imagine: © ESA)
Telescopul spațial James Webb al NASA, programat pentru lansare în 2021, va sonda cosmosul pentru a descoperi istoria universului de la Big Bang până la formarea planetei extraterestre și nu numai. Se va concentra pe patru domenii principale: prima lumină în univers, asamblarea galaxiilor în universul timpuriu, nașterea stelelor și a sistemelor protoplanetare și a planetelor (inclusiv originile vieții).
Telescopul spațial James Webb (JWST) se va lansa pe o rachetă Ariane 5 din Guyana Franceză, apoi va dura 30 de zile pentru a zbura un milion de mile până la casa sa permanentă: un punct Lagrange sau o locație gravitațională stabilă în spațiu. Acesta va orbita în jurul L2, un loc în spațiul din apropierea Pământului care se află vizavi de soare. Acesta a fost un loc popular pentru alte câteva telescoape spațiale, inclusiv Telescopul spațial Herschel și Observatorul spațial Planck.
Puternica navă spațială de 8,8 miliarde de dolari este de așteptat să facă fotografii uimitoare cu obiecte cerești precum predecesorul său, Telescopul spațial Hubble. Din fericire pentru astronomi, Telescopul spațial Hubble rămâne în stare bună de sănătate și este probabil ca cele două telescoape să lucreze împreună pentru primii ani ai JWST. JWST va analiza, de asemenea, exoplanetele pe care le-a găsit telescopul spațial Kepler sau va urmări observațiile în timp real de pe telescoapele spațiale.
Știința JWST
Mandatul științei JWST este împărțit în principal în patru domenii:
- Prima lumină și reionizare: Aceasta se referă la etapele timpurii ale universului după ce Big Bang-ul a început universul așa cum îl știm astăzi. În primele etape după Big Bang, universul era o mare de particule (precum electroni, protoni și neutroni), iar lumina nu era vizibilă până când universul nu s-a răcit suficient pentru ca aceste particule să înceapă să se combine. Un alt lucru pe care JWST îl va studia este ceea ce s-a întâmplat după formarea primelor stele; această epocă se numește „epoca reionizării”, deoarece se referă la momentul în care hidrogenul neutru a fost reionizat (făcut din nou pentru a avea o sarcină electrică) prin radiații de la aceste prime stele.
- Adunarea galaxiilor: Privirea galaxiilor este o modalitate utilă de a vedea cum este organizată materia pe scări gigantice, ceea ce la rândul nostru ne oferă indicii despre cum a evoluat universul. Galaxiile spirală și eliptică pe care le vedem astăzi au evoluat de fapt din diferite forme de-a lungul a miliarde de ani, iar unul dintre obiectivele JWST este să privim înapoi la primele galaxii pentru a înțelege mai bine această evoluție. Oamenii de știință încearcă, de asemenea, să descopere cum am obținut varietatea de galaxii care sunt vizibile astăzi, precum și modalitățile actuale de formare și asamblare a galaxiilor.
- Nașterea stelelor și a sistemelor protoplanetare: Nebuloasa Vulturului „Stâlpii creației” sunt unele dintre cele mai faimoase locuri de naștere pentru stele. Stelele ajung să fie în nori de gaz și, pe măsură ce stelele cresc, presiunea de radiație pe care o exercită sufla gazul de cocos (care ar putea fi folosit din nou pentru alte stele, dacă nu este prea larg dispersat.) Cu toate acestea, este dificil de văzut în interiorul gaz. Ochii infraroșii ai JWST vor putea privi sursele de căldură, inclusiv stelele care se nasc în aceste coconi.
- Planetele și originile vieții: În ultimul deceniu a fost descoperit un număr mare de exoplanete descoperite, inclusiv cu telescopul spațial Kepler al NASA, care caută planete. Senzorii puternici ai JWST vor putea să privească mai adânc aceste planete, incluzând (în unele cazuri) imaginea atmosferelor lor. Înțelegerea atmosferelor și a condițiilor de formare a planetelor ar putea ajuta oamenii de știință să prezică mai bine dacă anumite planete sunt locuibile sau nu.
Instrumente la bord
JWST va veni echipat cu patru instrumente științifice.
- Cameră cu infraroșu aproape (NIRCam): Asigurată de Universitatea din Arizona, această cameră cu infraroșu va detecta lumina de la stele din galaxiile și stelele din apropierea Căii Lactee. De asemenea, va căuta lumina din stele și galaxii care s-au format devreme în viața universului. NIRCam va fi echipat cu coronagrafe care pot bloca lumina unui obiect strălucitor, făcând vizibile obiectele mai slabe din apropierea acelor stele (precum planetele).
- Spectrografie cu infraroșu aproape (NIRSpec): NIRSpec va observa 100 de obiecte simultan, căutând primele galaxii care s-au format după Big Bang. NIRSpec a fost furnizat de Agenția Spațială Europeană cu ajutorul Centrului de zbor spațial Goddard al NASA.
- Instrument cu infraroșu mediu (MIRI): MIRI va produce fotografii spațiale uimitoare ale obiectelor cerești îndepărtate, urmând tradiția astrofotografiei lui Hubble. Spectrografia care face parte din instrument va permite oamenilor de știință să adune mai multe detalii fizice despre obiectele îndepărtate din univers. MIRI va detecta galaxii îndepărtate, comete slabe, formând stele și obiecte în Centura Kuiper. MIRI a fost construit de Consorțiul European cu Agenția Spațială Europeană și Laboratorul de Propulsie Jet de la NASA.
- Senzor de orientare fină / Imagistică aproape infraroșu și spectrograf fără fante (FGS / NIRISS): Acest instrument construit de agenția spațială canadiană este mai mult ca două instrumente într-unul. Componenta FGS este responsabilă pentru păstrarea indicelui JWST exact în direcția corectă în timpul investigațiilor sale științifice. NIRISS va extinde cosmosul pentru a găsi semnături ale primei lumini din univers și va căuta și caracteriza planetele extraterestre.
Telescopul va purta și o protecție solară cu dimensiuni de teren de tenis și o oglindă de 6,5 metri (21,3 ft) - cea mai mare oglindă lansată vreodată în spațiu. Aceste componente nu se vor încadra în racheta care lansează JWST, astfel încât ambele se vor dezlănțui odată ce telescopul va fi în spațiu.
Istoria JWST
James Webb omul
JWST este numit pentru fostul șef al NASA, James Webb. Webb a preluat conducerea agenției spațiale din 1961 până în 1968, pensionându-se cu doar câteva luni înainte ca NASA să pună primul om pe lună.
Deși mandatul Webb în calitate de administrator NASA este cel mai strâns asociat cu programul Apollo moon, el este considerat, de asemenea, un lider în știința spațială. Chiar și într-o perioadă de mare agitație politică, Webb a stabilit obiectivele științei NASA, scriind că lansarea unui telescop spațial mare ar trebui să fie un obiectiv esențial al agenției spațiale. [Vezi fotografiile lui JWST, succesorul lui Hubble]
NASA a lansat peste 75 de misiuni de știință spațială sub îndrumarea Webb. Au inclus misiuni care au studiat soarele, stelele și galaxiile, precum și spațiul direct deasupra atmosferei Pământului.
Raportări suplimentare realizate de Miriam Kramer, scriitoarea personalului Space.com.
