James Webb űrtávcső

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
James Webb űrtávcső
JWST.jpg

Űrügynökség NASA NASA Európai Űrügynökség Európai Űrügynökség CSA CSA
Típus Csillagászati műhold
Küldetés
Indítás dátuma 2014 [1], vagy 2015 [2]
Hordozórakéta Ariane–5
Pályaelemek
Pálya A Nap-Föld rendszer L2 Lagrange-pontja

A James Webb űrtávcső (angolul: James Webb Space Telescope, rövidítve JWST, korábban NGST, azaz Next Generation Space Telescope - „következő generációs űrtávcső”) épülő infravörös űrtávcső, a Hubble űrtávcső tervezett utódja. Átmérője 6,5 méter. Közösen építi meg és működteti a NASA, az ESA és a Kanadai Űrügynökség. 2002-ben nevezték el James E. Webbről, a NASA második igazgatójáról. Indítását 2014-re tervezik a Guyana Űrközpontból. A Goddard Űrközpontból végzik a projekt irányítását. A Hubble űrtávcső 11,1 tonna tömegénél lényegesen könnyebb, 6,2 tonna tömegű űrtávcső összköltsége 4500 millió dollár, melyből körülbelül 300 millió eurót az ESA áll, ez magában foglalja a JWST űrbejuttatását is [3] , továbbá a Kanadai Űrhivatal 39 millió kanadai dollárral járul hozzá a projekthez [4] .

Küldetés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A JWST fő tudományos küldetése négy részből áll: az első csillagok és galaxisok fényének keresése, amelyek kevéssel az ősrobbanás után keletkeztek; a galaxisok kialakulásának és fejlődésének a tanulmányozása; a csillagok és bolygórendszerek kialakulásának a tanulmányozása; a bolygórendszerek és az élet eredetének a tanulmányozása.

A vizsgálandó források alacsony hőmérséklete, a vöröseltolódás és a kozmikus por zavaró hatása miatt a JWST infravörös tartományban fog működni, 0,6 és 28 mikrométer között. A távcső műszereit 50 K-re (-220 °C) hűtik le, és eltakarják a Nap sugárzásától, hogy az ne zavarja meg a detektorokat.

A Föld-Nap rendszer L2 Lagrange-pontja biztosítja, hogy a Föld és a Nap relatív helyzete a teleszkóp látószögében mindig ugyanaz marad, és ez teszi lehetővé az említett takarást. Az obszervatórium a tervek szerint 2014-ben indul. Hat hónapos ellenőrzési periódus után kezdi meg a tudományos küldetést, amely legkevesebb 5 évig tart. Tervezésénél figyelembe veszik a küldetés meghosszabbításának lehetőségét is, bár ez lényegesen bonyolultabb lesz, mint a Hubble űrtávcső esetében (ami a Földtől 560 km távolságban, alacsony Föld körüli pályáján könnyen elérhető bármilyen űrhajó, illetve a Space Shuttle számára). Az L2 Lagrange-pont a Naptól ellenkező irányban, tőlünk másfél millió km távolságra van, ahova karbantartó csoport kiküldetésére nem lehet számítani.

A NASA tervezett New Worlds programja egy különleges alakú műholddal kitakarna egy-egy csillagot, a csillag és egy űrtávcső közé manőverezve, és helyzetét ott pontosan tartva, amely így lehetővé tenné, hogy a másik űrtávcső a csillag körül keringő exobolygókat észlelje. A program megvalósítását elsősorban a James Webb űrtávcsőhöz kötődően tervezik, amely műszerezve lesz a helyi atmoszféra analizálására is és élet jelenlétét jelezheti.

Bár még el sem kezdték építeni, már javaslatokat tettek a távcső utódjának felépítésére. Az ATLAS űrtávcső (Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope, azaz „fejlett technológiájú, nagy nyílású űrtávcső”) szintén az L2 pontban dolgozna, de a jelenleg tervezés alatt álló Ares V rakéta állítaná pályára, így sokkal nagyobb (akár 16 m átmérőjű) tükrével sokkal nagyobb felbontás lenne elérhető.

Felépítés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Optika[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Hubble (balra) és a James Webb (jobbra) űrtávcsövek főtükrei méretének összehasonlítása (a kép bal szélén egy emberi alak látható)
6 tükörszegmens a -248 °C-os kirogenikus teszt után [5] Az egyik darab már megkapta az aranybevonatot

A JWST a Hubble űrtávcső tömegének csak a felét teszi ki, de elsődleges tükrének (6,5 méter átmérőjű berillium reflektor, arany bevonattal [6] ) fénygyűjtő területe hatszor nagyobb. Átmérője nagyobb, mint bármely mai hordozórakéta, ezért a tükör 18 darab hatszögű részből áll, amelyeket indítás után bontanak ki. A szegmensek egyenként kb. 20 kilogrammot nyomnak, és 1,3 méter átmérőjűek [6]. Érzékeny mikromotorok és szenzorok helyezik a tükör részeit a megfelelő helyzetbe, de az eredeti konfigurációt csak ritkán változtatják meg. A földi teleszkópok, mint a Keck, aktív optikát használva folyamatosan mozgatják a tükröket a zavaró hatások elkerülésére.

Az arany bevonatot azért viszik fel, mert az aranynak rendkívül kedvező az infravörösben nyújtott tükrözőképessége, így javítva a várható képminőséget.

Műszerek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • NIRCam (Near Infrared Camera):
  • NIRSpec (Near InfraRed Spectrometer):
  • MIRI (Mid Infrared Instrument):
  • FGS (Fine Guidance Sensor):

A program története[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A JWST hat tükörszegmensének próbája 2010 elején

Gyártás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

2008. július 10-én a NASA bejelentette, hogy a tervezés befejeztével megkezdték a műhold építését. Ugyanez év decemberére készült el a 150 négyzetméteres árnyékoló fólia, mely a távcső tükrét a napsugárzástól védi.[7] 2009 áprilisában kezdték meg az első főtükör-szegmens vákuumkamrás tesztelését, melynek célja, hogy ellenőrizzék, hogy a világűrre jellemző vákuumban és hőmérsékleten hogyan változik a tükör alakja. A felület az ideálistól a tervek szerint nem tér el 20 nanométernél jobban. A 18 szegmens tesztjeit 2011 nyarán tervezik befejezni.[8]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz James Webb űrtávcső témájú médiaállományokat.

Külföldi oldalak[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A James Webb űrtávcső különböző szervezetek oldalain: ESA, NASA, STScI

Lábjegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. The James Webb Space Telescope. NASA. (Hozzáférés: 2010. november 12.)
  2. 10-Year Plan for Astrophysics Takes JWST Cost into Account. (Hozzáférés: 2010. november 12.)
  3. European agreement on James Webb Space Telescope’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) signed. ESA. (Hozzáférés: 2010. december 23.)
  4. James Webb Space Telescope, Successor to Hubble. CSA. (Hozzáférés: 2010. december 23.)
  5. Webb Telescope Primary Mirror Segment Completes Cryogenic Test. NASA. (Hozzáférés: 2010. december 21.)
  6. ^ a b The Primary Mirror. NASA. (Hozzáférés: 2010. december 10.)
  7. Jéki, László: Elkészült az 1,2 millió faktoros űrnapvédő. [Origo] Világűr, 2008. december 8. (Hozzáférés: 2008. december 8.)
  8. First flight mirror completes cryogenic testing (angol nyelven). Astronomy.com, 2009. április 9. (Hozzáférés: 2009. április 13.)