Sondy

Pierwsze postępy orbitalnego uruchamiania składników Teleskopu Webba

Mateusz Mitkow 30.12.2021 17:11

Ilustracja: NASA / jwst.nasa.gov

Wystrzelony 25 grudnia br. z Gujany Francuskiej Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba z powodzeniem wprowadzono na ścieżkę biegnącą do oddalonego od Ziemi o 1,5 mln km punktu libracyjnego L2 (Lagrange’a - gdzie oddziaływania grawitacyjne w układzie Ziemia-Słonce się względnie równoważą). Zdążający tam instrument kosmiczny przechodzi już pierwsze etapy orbitalnej konfiguracji - rozpoczęto od rozkładania pokaźnej osłony termicznej mającej chronić jego precyzyjne i cenne podzespoły przed nagrzewaniem w wyniku wzmożonego oddziaływania promieniowania słonecznego.

Rozstawienie osłony termicznej to jeden ze wstępnych, a przy tym najważniejszych etapów przygotowań orbitalnych poprzedzających wprowadzenie Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST) na zadaną pozycję operacyjną. Podróż do punktu libracyjnego L2 (gdzie ciało o pomijalnej masie może pozostawać w spoczynku względem układu Ziemia-Słońce) trwa w całości 29 dni, wymagając przebycia dystansu 1,5 mln km. Znajduje się on poza orbitą Księżyca, gdzie wpływy grawitacyjne Ziemi, Księżyca i Słońca stabilizują ruch umieszczonego tam sztucznego obiektu. Zapewni to JWST stabilne stanowisko obserwacyjne.

Procedura rozpoczęła się we wtorek 28 grudnia br. od pomyślnego wysunięcia dwóch mechanicznych ramion (Utilized Pallet Structures - UPS), które będą podtrzymywać całą rozległą konstrukcję. Wewnątrz UPS mieści się pięć ultracienkich membran wykonanych z materiału nazywanego Kaptonem (folii poliimidowej) i pokrytych warstwą aluminium.

Rozłożona osłona będzie blokować promienie słoneczne przed oświetlaniem wrażliwych podzespołów urządzenia, pozwalając im utrzymywać temperaturę roboczą wynoszącą -233° Celsjusza. Wyznaczona temperatura będzie osiągana poprzez schłodzenie berylowego lustra teleskopu i jest niezbędna do poprawnego prowadzenia obserwacji w bliskiej podczerwieni.

Czytaj też

Start Teleskopu Jamesa Webba. "Okno na prastary Wszechświat i jego początki"

Przewidywany przez NASA moment zakończenia procesu rozkładania osłony termicznej to 2 stycznia 2022 r. Następnie, już po dotarciu do miejsca docelowego obserwatorium przejdzie pięciomiesięczny rozruch, aby przygotować swoje instrumenty i lustro do pracy naukowej, która ma rozpocząć się latem 2022 roku. "Przeprowadziliśmy wiele testów rozmieszczenia na przestrzeni kilku lat, zarówno na małych jak i pełnowymiarowych modelach" - oznajmiła Krystal Puga, inżynier systemów składowych JWST w koncernie Northrop Grumman (zaangażowanym w prace konstrukcyjne). Zapewniła, że pomimo złożoności procesu, osłona przeciwsłoneczna będzie działać tak, jak to zaplanowano.

Następnym ważnym etapem misji teleskopu Webba będzie rozłożenie zwierciadła głównego urządzenia - złożonego z 18 mniejszych, pokrytych złotem sześciokątnych luster wykonanych ze wspomnianego berylu. Cała struktura będzie miała po zakończeniu operacji średnicę 6,5 m.

Pracę nad nowym obserwatorium NASA trwały od ponad 25 lat i pochłonęły koszty szacowane na ponad 10 mld USD. Projekt napotykał po drodze liczne przeszkody odsuwające w czasie ukończenie prac. Dzięki możliwości obserwacji w podczerwieni, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie w stanie spojrzeć znacznie dalej w głąb początków Wszechświata, wypatrując nieznanych wcześniej układów pierwszych gwiazd i galaktyk. Pozwoli to w lepszy sposób zrozumieć ewolucję Wszechświata, a także m.in. proces powstawania ciał niebieskich.