James Webb romteleskop (JWST). Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
Carl Zeiss Optronics, i Oberkochen, Tyskland, og Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg (MPIA), utvikler den viktigste fine mekaniske optiske teknologien for to instrumenter som skal inngå i James Webb Space Telescope (JWST). I løpet av de neste åtte årene, under administrasjon av European Space Agency og NASA i USA, vil JWST (med et speil på 6,5 meter) forme seg til å bli etterfølgeren til det legendariske HUBBLE Space Telescope. Carl Zeiss og Max Planck Institute signerte en kontrakt 29. november om å samarbeide i arbeidet med MIRI- og NIRSpec-instrumenteringen til JWST.
JAMES WEBB-romteleskopet kommer til å erstatte Hubble-romteleskopet i løpet av de neste tiårene som det viktigste verktøyet for astronomisk observasjon. Oppdragets viktigste vitenskapelige mål er å oppdage det ”første lyset” i det tidlige universet - dannelsen av de første stjernene ut av den sakte avkjølende Big Bang. Lyset fra disse første stjerner og galakser har flyttet seg inn i det infrarøde spekteret fordi bølgelengden har strukket seg ut tjue ganger, etter hvert som universet har ekspandert. Den infrarøde (varme) strålingen av teleskopet og dets instrumenter kan forstyrre disse svake kosmiske signalene. For å forhindre dette, må teleskopet være dypfryst.
Av denne grunn vil JWST bli stasjonert på “Lagrangian point L2”, 1,5 millioner kilometer utenfor jordas bane. Tyngdekreftene fra Solen og Jorden balanserer hverandre ved L2, slik at JWST kan opprettholde en synkron posisjon med solen og Jorden, permanent på jordens ytterste side fra solen. Her vil teleskopet og instrumentene kjøle seg ned til -230 grader celsius. Den enorme høye følsomheten og oppløsningen til det enorme teleskopet vil føre til helt ny innsikt om dannelsen av stjerner og planeter i Melkeveis galaksen. Disse undersøkelsene er bare mulig i det infrarøde spekteret. I motsetning til synlig lys, kan infrarødt lys passere gjennom de tykke gass- og støvskyene, der planeter og stjerner dannes, uten at de blir betydelig svekket.
Teleskopet og instrumentene stiller enorme krav. De vil være utsatt for initial belastning med en akselerasjon som er mye høyere enn jordas, og deretter avkjølt til en temperatur som nesten når absolutt null (-273 grader celsius). Etter at teleskopet er satt i drift på det endelige stedet, vil dets astronomiske instrumenter bli justert til en høy grad av nøyaktighet og må holdes der - omtrent som å målrette nålens punkt på en kilometer avstand.
Romteleskopet har tre instrumenter ombord for datainnspilling: MIRI, NIRSpec og NIRCam. MIRI og NIRSpec utvikles og bygges i Europa. Carl Zeiss og MPIA vil gi et stort bidrag, som de eneste europeiske representantene, til begge instrumentene.
For MIRI og NIRSpec vil Carl Zeiss levere filter og ristende endringsmekanismer som gjør at instrumentene kan konfigureres nøyaktig for forskjellige typer observasjoner. MPIA vil også delta i deres utvikling og testing. Videre skal Carl Zeiss levere to filter- og ristmekanismer for NIRSpec-instrumentet til EADS Astrium. Kontrakten som Carl Zeiss og MPIA signerte spesifiserer at de vil samarbeide om å produsere begge instrumentene.
MIRI- og NIRSpec-mekanismene er lignende, relaterte prosjekter. Deres utvikling og testing vil finne sted i løpet av de neste to og et halvt årene; etter det vil Carl Zeiss og MIPA installere dem. Det er planlagt at i løpet av 2013 vil en europeisk Ariane 5-rakett bringe JWST til Lagrangian-punktet L2. Hele operasjonen med MIRI og NIRSpec blir organisert av European Space Agency, German Aerospace Center og Max Planck Society.
Carl Zeiss og Max Planck Institute for Astronomy har allerede arbeidet vellykket med å utfordre prosjekter med å utvikle rominstrumenter. Et eksempel er ISOPHOT, et stort bidrag til suksessen til European Infrared Space Observatory, ISO. Nylig begynte de å samarbeide om PACS-instrumentet til HERSCHEL European Space Observatory, som skulle starte driften i 2008.
Carl Zeiss og MPIA har vunnet stor tillit fra internasjonale partnere gjennom samarbeidet. Nå setter de to organisasjonene foten ned på terra nova: astronomer fra Heidelberg håper å observere grensene for den kosmiske ”mørke tidsalder”, før stjerner begynte å danne seg. Sammen ser de frem til å utvikle optomekaniske systemer av enestående kvalitet. De vil garantere både suksess for det astronomiske “flaggskip” -oppdraget JWST, og et konkurransefortrinn for alle slags tenkelige fremtidige applikasjoner.
Originalkilde: Max Planck Society
