Dalekohled JWST hotový

Vedení NASA 2. listopadu 2016 oznámilo, že byla dokončena stavba dalekohledu Jamese Webba JWST (James Webb Space Telescope). Dalekohled nyní bude podroben sérii testů, aby se prokázalo, že je s to absolvovat start i následný kosmický let do Lagrangeova bodu L₂, který se nachází 1,5 milionů km od Země ve směru od Slunce.

JWST bývá označován za nástupce Hubblova dalekohledu, což však není přesné. HST pozoruje především ve viditelném světle. JWST bude pozorovat v infračerveném záření v rozsahu 0,6 až 28,5 mikrometrů (z tohoto důvodu se také zrcadla pozlacují). Je tomu tak z několika důvodů. Jednak rodící se galaxie na okraji pozorovatelného Vesmíru, na které se JWST zaměří, září v důsledku červeného posuvu hlavně v infračervené oblasti. Stejně tak i chladné protoplanetární disky a případné formující se exoplanety v nich. A nakonec, jedná se o obor, v němž lze velmi obtížně pozorovat ze Země (je k tomu třeba velmi suchá atmosféra) a ve kterém Hubblův dalekohled pozoroval jen omezeně. I on totiž vyzařuje určité tepelné záření, a proti tomuto parazitnímu signálu nebyl infračervený detektor dostatečně chráněn. JWST ponese rozměrný sluneční štít (o rozměrech 20,2×14,2 m), který jej bude chránit před světlem Slunce a dokonce i Země a Měsíce. Ten udrží teplotu dalekohledu na 50 K (-220 °C). (Dodatečné chlazení až na 6 K, které potřebuje zařízení MIRI (Mid-Infrared Instrument), je zajišťováno pomocí hélia.)

Základem však je samozřejmě primární zrcadlo. To je tvořeno 18 šestiúhelníkovými beryliovými bloky s tenkou vrstvou ze zlata o rozměrech 1,3 m a váze 40 kg, jež v úhrnu dávají na šířku 6,5 m a plochu 25 m², tedy šestkrát větší než v případě HST. Šířka zrcadla je příliš velká, než aby mohla být vynesena raketou Ariane v rozloženém stavu, dalekohled proto poletí ve složené konfiguraci a hlavní zrcadlo se rozloží dva týdny po startu. Poté se rozloží i sluneční štít a teleskop bude zaměřen. První vědecká pozorování však budou uskutečněna až šest měsíců po startu. Až tehdy se ukáže, zda je teleskop v pořádku a funkční. Na rozdíl od HST bude zrcadlo zcela nekryté, a v průběhu pobytu v Lagrangeově bodě bude samozřejmě atakováno kosmickým smetím, drobnými úlomky a mikrometeoroidy. Teleskop je však navržen tak, aby mohl pokračovat v práci i s malými otvory v zrcadle.

Srovnání hlavního zrcadla Hubblova dalekohledu s hlavním zrcadlem dalekohledu JWST (wikipedia.org)

Složená sluneční clona (wikipedia.org)

Krom vlastního dalekohledu a tepelného štítu tvoří JWST ještě nosník, který obsahuje orientační a naváděcí systém, systém telekomunikace, počítač, solární baterie (očekávaný výkon 2 kW) a palivo. Celý teleskop váží 6500 kg.

Projekt JWST započal v roce 1996 na základě úspěchu Hubblova dalekohledu. To znamená, že trvá již dvacet let a v roce 2011 se dostal do krize, když Sněmovna reprezentantů odmítla poskytnou projektu další peníze. Původní odhadovaná cena totiž byla 4,5 miliard dolarů a start v roce 2014. V roce 2011 však došlo k revizi projektu, cena byla stanovena na 8,7 miliard dolarů a s plánovaným vypuštěním v říjnu 2018 z Kourou pomocí rakety Ariane-5 ECA. Dramatické zvýšení ceny způsobily dva faktory, jednak zpoždění vyvolané finančními restrikcemi, ale také nutnost vyvinout deset nových technologií pro let (například kryochladiče pro MIRI).

Na projektu participují vedle NASA i Evropská kosmická agentura ESA (včetně České republiky) a Kanadská vesmírná agentura CSA. Dalekohled byl vyroben tak, aby byl v provozu 5 let, ale ponese dostatek paliva na desetiletou misi. Vědci nicméně doufají, že bude v provozu ještě déle.

Zdroj:
World’s Largest Space Telescope Is Complete, Expected to Launch in 2018 (space.com)
JWST na polovici cesty (exospace.cz)
Přežije Hubble další desetiletí? (exospace.cz)
James Webb Space Telescope (wikipedia.org)
James Webb Space Telescope (jwst.nasa.gov)