James Webb űrtávcső
 |
Ez a szócikk vagy bekezdés egy nemrég befejezett, jelenleg zajló, a közeljövőben induló, vagy tervezett űrexpedícióról szól. Az adatok még jelentősen módosulhatnak. Legutóbbi módosítás: 2021. május 13. |
 |
| James Webb űrtávcső | |
 | |
| Űrügynökség |  NASA  Európai Űrügynökség, Kanadai Űrhajózási Hivatal |
| Gyártó |
|
| Típus | Csillagászati műhold |
| Küldetés | |
| Indítás dátuma | 2021. október 31. (tervezett)[1] |
| Indítás helye | Guyana Űrközpont 3. indítóállás |
| Hordozórakéta | Ariane–5 |
| Tömeg | 6161,42 |
| Pályaelemek | |
| Pálya | A Nap-Föld rendszer L2 Lagrange-pontja |
| COSPAR azonosító | 2021-130A |
| SCN | 50463 |
| Sablon • Wikidata • Segítség | |
A James Webb űrtávcső (angolul: James Webb Space Telescope, rövidítve JWST, korábban NGST, azaz Next Generation Space Telescope - „következő generációs űrtávcső”) egy 6,5 méter átmérővel rendelkező, infravörös űrtávcső, a Hubble űrtávcső tervezett utóda, a valaha épített űrteleszkópok legjobbika. Közösen építi meg és működteti a NASA, az ESA és a Kanadai Űrügynökség. 2002-ben nevezték el James Webbről, a NASA második igazgatójáról. Indítását először 2018-ra tervezték a Guyana Űrközpontból, de a dátum a teszteredmények többszöri analizálása, valamint a teleszkóp bonyolult összeszerelése, összeillesztése miatt előbb 2019-re tolódott,[2] 2021 májusában az október 31.-i indítási dátumot közölték. A projekt irányítását a Goddard Űrközpontból végzik. Az új távcső a Hubble űrtávcső 11,1 tonna tömegénél lényegesen könnyebb, 6,2 tonna tömegű. Előzetes költségvetése szerint összköltsége kb. 4500 millió dollár, melyből nagyjából 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.
A költségek azóta többszörösére nőttek, és a Kormányzati Ellenőrzési Hivatal szerint átléphetik a 8,8 milliárd dolláros határt.[4][5]
Küldetés
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 működik, 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. Indulását követően 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, mint a Hubble űrtávcső esetében (ami a Földtől 560 km távolságban, alacsony Föld körüli pályáján könnyen elérhető volt bármilyen űrhajó, illetve a Space Shuttle számára). Az L2 Lagrange-pont a Naptól ellenkező irányban, tőlünk másfél millió km távolságra van, ahova karbantartó csoport küldésére 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, amelynek műszerei a helyi atmoszféra analizálására is alkalmasak, amikkel az élet lehetősége kimutatható.
Amikor 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
Optika
A JWST a Hubble űrtávcső tömegének csak a felét teszi ki, de elsődleges tükrének (6,5 méter átmérőjű berillium reflektor, arany bevonattal [7] ) 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.[7] 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
- NIRCam (Near Infrared Camera):
- NIRSpec (Near InfraRed Spectrometer):
- MIRI (Mid Infrared Instrument):
- FGS (Fine Guidance Sensor):
A program története
Gyártás
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.[8] 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 tervezték befejezni.[9]
Jegyzetek
- ↑ NASA Announces New James Webb Space Telescope Target Launch Date. NASA, 2020. július 16. (Hozzáférés: 2020. július 17.)
- ↑ „Késik a James Webb űrtávcső indítása”, 24.hu, 2017. szeptember 29. (Hozzáférés: 2018. március 27.) (hu-HU nyelvű)
- ↑ European agreement on James Webb Space Telescope’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) signed. ESA. [2009. május 18-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. december 23.)
- ↑ „NASA's James Webb Space Telescope Is Probably Going To Be Delayed Yet Again”, IFLScience (Hozzáférés: 2018. március 27.) (angol nyelvű)
- ↑ 'James Webb Space Telescope, Successor to Hubble'. CSA. (Hozzáférés: 2010. december 23.)
- ↑ Webb Telescope Primary Mirror Segment Completes Cryogenic Test. NASA. (Hozzáférés: 2010. december 21.)
- ↑ a b The Primary Mirror. NASA. (Hozzáférés: 2010. december 10.)
- ↑ Jéki, László: Elkészült az 1,2 millió faktoros űrnapvédő. [Origo] Világűr, 2008. december 8. (Hozzáférés: 2008. december 8.)
- ↑ First flight mirror completes cryogenic testing (angol nyelven). Astronomy.com, 2009. április 9. (Hozzáférés: 2009. április 13.)
Források
- Science at NASA: Alien Planet Safari[halott link] (2010-01-15)
- Félúton a következő óriás űrtávcső megépítése felé (2015. január 4.)
További információk
