Sondy

Proces rozkładania Teleskopu Webba w kosmosie pomyślnie ukończony

Fot. NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

NASA powiadomiła 8 stycznia br. o osiągnięciu końcowego kamienia milowego w przebiegu fazy postartowego scalania konstrukcji Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST) w pozycji użytkowej. Cały skomlikowany proces przebiegł pomyślnie, a jego zwieńczeniem było rozłożenie i zabezpieczenie pokaźnego, wielosegmentowego zwierciadła głównego (o całkowitej średnicy 6,5 m). Znajdujące się od 25 grudnia 2021 roku w kosmosie obserwatorium kontynuuje tymczasem swój lot w stronę lokalizacji operacyjnej w punkcie L2 układu Ziemia-Słońce, gdzie przez dalsze kilka miesięcy będzie trwać chłodzenie układu optycznego oraz kalibracja instrumentów badawczych.

Finalnym etapem procesu mechanicznej konfiguracji Teleskopu Webba było rozłożenie dwóch "skrzydeł" segmentowanego zwierciadła i zabezpieczenie ich w pozycji użytkowej. Proces przebiegł zgodnie z planem, zamykając istotny etap przygotowań postartowych do rozpoczęcia aktywności cennego urządzenia badawczego. Oznacza to, że teleskop przeszedł wszystkie etapy mechanicznego rozkładania poszczególnych składników konstrukcji, które dotąd pozostawały "skompresowane" na czas transportu z Ziemi na orbitę. NASA niejednokrotnie podkreślała, że proces scalania części JWST to szczególnie skomplikowany i ryzykowny etap misji - podzielony na ponad 300 pomniejszych kroków, z których każdy musi zostać przeprowadzony bezbłędnie, aby kolejne mogły dojść do skutku.

"Pracowały nad tym tysiące ludzi przez wiele lat. (...) Co za wspaniały dzień" - powiedziała Michelle Thaller z NASA podczas transmisji na żywo z centrum dowodzenia Space Telescope Institute w Baltimore. "Dziś NASA osiągnęła kolejny inżynieryjny kamień milowy, na który pracowano przez dekady! Choć ta podróż nie jest zakończona, razem z zespołem Webba oddycham dzisiaj z większym spokojem, wyobrażając sobie przyszłe przełomy, które zainspirują świat" - ogłosił szef NASA, Bill Nelson, w mediach społecznościowych.

Czytaj też

Rozłożenie zwierciadła głównego było poprzedzone m.in. przez udane ustawienie kolumny systemu odprowadzania ciepła (Aft Deployed Instrument Radiator - ADIR) oraz rozpostarcie wszystkich pięciu warstw rozległej osłony termicznej, zabezpieczającej wrażliwe instrumenty obserwatorium przed oddziaływaniem promieni słonecznych. Rozłożona uprzednio osłona i system radiatora są niezbędne, aby utrzymywać temperaturę roboczą zwierciadła teleskopu wynoszącą -233° Celsjusza. Wyznaczona temperatura zostanie osiągnięta poprzez schłodzenie berylowego lustra (pokrytego warstwą złota), umożliwiając poprawne prowadzenie obserwacji w bliskiej podczerwieni.

YouTube cover video
Przekaz NASA z kulminacyjnego momentu finalizowania procesu rozkładania zwierciadła głównego JWST

Wymagająca procedura rozkładania osłony termicznej polegała na ostrożnym napinaniu każdej z pięciu cienkich warstw powłoki odbijającej promieniowanie. Pokryty aluminium materiał (Kapton) odbija zarówno promieniowanie słoneczne, jak i ciepło pochodzące z przestrzeni kosmicznej, w tym z naszej planety, dzięki czemu czułe instrumenty Teleskopu Webba są odpowiednio izolowane. Jakiekolwiek okoliczne ciepło, także to pochodzące z samego teleskopu, mogłoby oślepić detektory i przyćmić słaby, ale niezwykle cenny sygnał z zakątków ciemnego Wszechświata. "Mieliśmy bardzo szczegółowe przewidywania i byliśmy bardzo zadowoleni z tego, jak dobrze wszystko do tego pasowało. Zwłaszcza faza napinania poszła lepiej niż mogliśmy mieć nadzieję" - wskazał James Cooper, kierownik zespołu odpowiedzialnego za rozwijanie osłony słonecznej JWST (z NASA Goddard Space Center).

JWST kontynuuje swoją drogę w kierunku oddalonego od Ziemi o 1,5 mln km punktu libracyjnego L2 (punktu Lagrange'a - gdzie oddziaływania grawitacyjne i siły bezwładności w układzie Ziemia-Słonce się względnie równoważą). Przez ok. 11 kolejnych dni po rozłożeniu zwierciadła będzie jeszcze trwała pieczołowita regulacja ustawienia względem siebie wszystkich 18 sześciokątnych paneli z berylu, z których składa się główne lustro teleskopu.

Czytaj też

Po blisko dwóch tygodniach od startu z kosmodromu Kourou w Gujanie Francuskiej urządzenie znajduje się już ponad 1,07 mln km od Ziemi i do przebycia do punktu docelowego podróży L2 zostało mu ponad 370 tys. km., co ma zająć kolejne dwa tygodnie. Obecna prędkość JWST to niecałe 0,4 km/s.

Według zapowiedzi NASA pierwsze zobrazowania (obrazy kalibracyjne) z Teleskopu Webba mają być dostępne za około trzy tygodnie, przy czym bardziej szczegółowe zdjęcia powinny być możliwe do wykonania dopiero w marcu. Kalibracja instrumentów teleskopu ma dobiec końca najwcześniej w maju 2022 roku. Wówczas dopiero będzie możliwe zastosowanie urządzenia w celach ściśle badawczo-naukowych.

YouTube cover video

Jak dotychczas zespół kontrolujący przebieg misji JWST jest bardzo zadowolony z jej postępu - technicznie realizacja przebiega bez zakłóceń. Co więcej, podczas kolejnych etapów wykorzystywania swojego napędu system zużył znacznie mniej paliwa niż zakładano, dzięki czemu spodziewany czas operacyjnej sprawności JWST wydłużono z pięciu do piętnastu lat.

Powstanie Teleskopu Webba stanowi efekt prawie trzech dekad zaangażowania inżynierów i naukowców wielu agencji oraz przedsiębiorstw z całego świata. Na jego powstanie przeznaczono znacznie ponad 10 mld USD, głównie z budżetu NASA, ale także ze środków Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej (CSA). Astronomowie mają nadzieję, że dzięki nowemu teleskopowi i jego zdolności do obserwacji w podczerwieni będzie możliwe m.in. dokładne zbadanie atmosfery planet spoza Układu Słonecznego (egzoplanet) pod kątem śladów życia oraz dostrzeżenie pierwszych gwiazd i galaktyk, powstałych już 200 mln lat po Wielkim Wybuchu.

Czytaj też

Opracowanie: PAP/S24 - M.Mitkow, MK

Komentarze