Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w końcu poleciał w kosmos! Rozpoczął się nowy rozdział w świecie nauki
- Dodał: Damian Olszewski
- Data publikacji: 25.12.2021, 13:51
Dziś (25.12) nastąpiło wiekopomne wydarzenie. O godz. 13:21 czasu polskiego z kosmodromu w Gujanie Francuskiej na pokładzie europejskiej rakiety Ariane 5 wystartował Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (James Webb Space Telescope, JWST). Jego zwierciadło pozwoli zajrzeć w przeszłość, do początków Wszechświata, a być może nawet odkryć życie na obcych planetach.
Oczekiwanie dobiegło końca. Po ok. dwóch minutach lotu od rakiety oddzieliły się boostery. O godz. 13:25 rakieta odrzuciła owiewkę. O 13:30 odłączył się pierwszy stopień rakiety, a chwilę później pracę zaczął silnik drugiego stopnia, który wyłączył się o 13:46. Po 27 minutach od startu rakiety, o godz. 13:48 teleskop odłączył się od drugiego stopnia, co zostało nagrodzone owacjami. Wszystko przebiegło perfekcyjnie.
- Spodziewamy się, że zobaczymy dzięki niemu rzeczy, o których nikt wcześniej nawet nie myślał - mówi przed startem Scott Friedman, główny naukowiec Space Telescope Science Institute - Zostaniemy wręcz zalani i przytłoczeni danymi i obrazami - dodaje doktor Michael Rutkowski, astrofizyk z Uniwersytetu Stanowego Minnesoty.
Budowa tego kosmicznego obserwatorium w wyniku ciągłych opóźnień trwała 17 lat i pochłonęła przeszło 10 mld dolarów, jednak jego wartość naukowa będzie nie do przecenienia. Dzięki 6,5-metrowemu zwierciadłu, działającemu w podczerwieni, możliwe będzie zobaczenie co znajduje się na krawędzi widzialnego Wszechświata.
Główne założenia misji
JWST będzie swoistym wehikułem czasu, który pozwoli odpowiedzieć na pytanie, jak wyglądał kosmos zaledwie 100-200 mln lat po jego uformowaniu. Naukowcy zobaczą formujące się pierwsze galaktyki i rodzące się w nich gwiazdy.
Zestaw zaawansowanych układów optycznych, niespotykane dotąd możliwości obrazowania w podczerwieni, zaawansowany spektrometr i koronograf pozwolą wejrzeć w atmosfery planet pozasłonecznych, co jest kluczem do zrozumienia, czy mogą one podtrzymywać życie, jakie znamy. Tu jednak warto zaznaczyć, że zadanie to będzie się znajdowało na granicy możliwości teleskopu.
- Nigdy nie zobaczymy obcych bezpośrednio, ale będziemy mogli na przykład stwierdzić z dużą pewnością, że dana planeta ma skrajnie korzystne warunki dla życia. Teleskop Webba stwarza tu duże możliwości do takich odkryć - mówi Rutkowski - Na przykład mając do czynienia ze skalistą planetą, która ma w atmosferze tlen i ozon, będziemy mogli sprawdzić, czy poziom tych gazów się zmienia. Ozon szybko się rozkłada w bliskości gorących gwiazd, więc jeśli jego poziom się odnawia, to skąd to się bierze? Potencjalnie z życia w oceanach, z planktonu lub innych stworzeń. To jest przykład tego, co będziemy mogli zrobić - opisuje.
Najnowsze dziecko NASA posłuży również do obserwacji Układu Słonecznego i jego ewolucji, a także pozwoli na zbadanie Europy (jednego z księżyców Jowisza) i innych wodnych światów, które mogę być siedliskiem form życia. Możliwa stanie się też obserwacja tak odległych obszarów naszego systemu słonecznego, jak Pas Kuipera.
JWST bardzo często określany jest mianem następcy 30-letniego teleskopu Hubble’a. Jednak to nie do końca prawda. Hubble prowadzi obserwacje głównie w zakresie fal widzialnych i w ultrafiolecie. Natomiast teraz wystrzelony teleskop będzie się skupiał na podczerwieni, dlatego też oba obserwatoria będą się wzajemnie dopełniać.
- Hubble ukazał nam nowe rzeczy na temat naszego Wszechświata, pozwolił nam zmierzyć je znacznie dokładniej, ale też odkrył rzeczy, których nikt się nie spodziewał, takie jak pomiary atmosfery innych planet orbitujących wokół odległych gwiazd, właściwości ciemnej energii, o których nie mieliśmy pojęcia. Jeśli chodzi o JWST, w pełni spodziewamy się, że zobaczymy dzięki niemu rzeczy, o których nikt wcześniej nawet nie myślał - tłumaczy Friedman.
Teleskop pozwoli też m.in. lepiej zrozumieć jedne z najbardziej zagadkowych koncepcji w nauce, np. charakter tzw. ciemnej materii - hipotetycznej, niewidzialnej materii, która stanowi większość masy Wszechświata, a także ciemnej energii, która według naukowców odpowiada za przyspieszające tempo jego rozszerzania się.
Tylko pięć lat na badania
Popyt na użycie obserwatorium wśród naukowców jest przeogromny i czterokrotnie przewyższa czas dostępny na badania. Misja teleskopu zaplanowana jest na pięć lat, co jest ściśle związane z ograniczonym zapasem paliwa.
Co prawda instrument został zintegrowany z pierścieniem rakiety nośnej, który będzie mógł być użyty przez przyszłe statki kosmiczne do jego przechwycenia, jednak JWST, by mógł prowadzić obserwacje, znajdzie się aż 1,5 mln km od Ziemi, w tzw. punkcie libracyjnym L2, tak, aby docierało do niego jak najmniej promieniowania cieplnego, zakłócającego obserwacje w podczerwieni. Na chwilę obecną nie posiadamy technologii, dzięki której moglibyśmy uzupełnić brakujący zapas mocy, jednak niewykluczone, że w przyszłości się to zmieni.
Zarówno Friedman, jak i Rutkowski będą jednymi z pierwszych, którzy skorzystają z obserwacji dokonywanych przez nowy teleskop - to dzięki temu, że około połowa czasu w pierwszym roku badań zarezerwowana jest dla zespołów naukowców, którzy przyczynili się do powstania teleskopu i jego instrumentów. Friedman zamierza poświęcić swój czas na zbadanie jednej z galaktyk - nazwanej ESO-137 - wciąganej przez gromadę innych galaktyk, które w procesie wysysają z niej gaz. Zespół Rutkowskiego chce przyjrzeć się charakterystyce gwiezdnego pyłu we wczesnych galaktykach i jego wpływowi na obecne w całym Wszechświecie zjawisko jonizacji atomów.
Teleskop udało się w końcu poderwać z Ziemi, jednak teraz czeka go długa i trudna podróż do docelowego miejsca. Będzie to najbardziej skomplikowana technicznie konstrukcja w historii NASA, mająca ponad 300 elementów, których usterka może pogrzebać powodzenie całej misji. Osłony JWST, jak i jego wielkie złote zwierciadło muszą zostać rozłożone, a to zajmie aż dwa tygodnie. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, i tak potrzebnych będzie aż sześć miesięcy, by teleskop mógł zacząć w pełni działać.
- Pracowałem nad tym teleskopem przez 17 lat i włożyłem dosłownie lata pracy, by przygotować cały ten plan rozruchu w najdrobniejszych szczegółach. Wiemy, że nie wszystko pójdzie, jak ma pójść, nie wiemy, jakie zastaniemy problemy. Ale mamy dobry plan, każdy element przeszedł lata testów, więc wierzymy, że to się powiedzie - mówi Friedman.