James Webb-romteleskopet, en etterfølger av Hubble-romteleskopet, er en uttalt prioritering av kanadiske regjerings astronomifinansiering. Andre prosjekter, sier astronomer, er truet av kutt i budsjettet.
(Bilde: © ESA)
NASAs James Webb romteleskop, planlagt lansert i 2021, vil undersøke kosmos for å avdekke universets historie fra Big Bang til fremmed planetdannelse og videre. Det vil fokusere på fire hovedområder: første lys i universet, montering av galakser i det tidlige universet, fødsel av stjerner og protoplanetære systemer, og planeter (inkludert livets opprinnelse.)
James Webb-romteleskopet (JWST) lanseres på en Ariane 5-rakett fra Fransk Guyana, og tar deretter 30 dager å fly en million kilometer til det faste hjemmet: et Lagrange-punkt, eller en gravitasjonsstabil beliggenhet i verdensrommet. Den vil gå i bane rundt L2, et sted i rommet nær Jorden som ligger motsatt av solen. Dette har vært et populært sted for flere andre romteleskoper, inkludert Herschel Space Telescope og Planck Space Observatory.
Det kraftige romfartøyet på 8,8 milliarder dollar forventes også å ta fantastiske bilder av himmelobjekter som forgjengeren, Hubble-romteleskopet. Heldigvis for astronomer forblir Hubble-romteleskopet ved god helse, og det er sannsynlig at de to teleskopene vil fungere sammen de første årene av JWST. JWST vil også se på eksoplaneter som Kepler-romteleskopet fant, eller følge opp observasjoner i sanntid fra bakke-romteleskoper.
JWST vitenskap
JWSTs vitenskapsmandat er hovedsakelig delt mellom fire områder:
- Første lys og reionisering: Dette refererer til de tidlige stadiene av universet etter at Big Bang startet universet slik vi kjenner det i dag. I de første stadiene etter Big Bang var universet et hav av partikler (som elektroner, protoner og nøytroner), og lys var ikke synlig før universet avkjølte nok til at disse partiklene begynte å kombinere. En annen ting JWST vil studere er hva som skjedde etter at de første stjernene dannet seg; denne epoken kalles "epoken for reionization" fordi den refererer til da nøytralt hydrogen ble reionisert (laget til å ha en elektrisk ladning igjen) av stråling fra disse første stjernene.
- Montering av galakser: Å se på galakser er en nyttig måte å se hvordan materien er organisert på gigantiske skalaer, som igjen gir oss hint om hvordan universet utviklet seg. De spiral- og elliptiske galaksene vi ser i dag utviklet seg faktisk fra forskjellige former over milliarder av år, og et av JWSTs mål er å se tilbake på de tidligste galakene for å forstå den evolusjonen bedre. Forskere prøver også å finne ut hvordan vi fikk den rekke galakser som er synlige i dag, og de nåværende måtene galakser danner og monterer.
- Fødsel av stjerner og protoplanetære systemer: Eagle Nebula's "Pillars of Creation" er noen av de mest kjente fødestedene for stjerner. Stjerner kommer til å være i skyer av gass, og når stjernene vokser, blåser strålingstrykket de ut, vekk kokosgassen (som kan brukes igjen for andre stjerner, om ikke for vidt spredt.) Imidlertid er det vanskelig å se inne i gass. JWSTs infrarøde øyne vil kunne se på varmekilder, inkludert stjerner som blir født i disse kokongene.
- Planeter og livets opprinnelse: Det siste tiåret har det blitt oppdaget et stort antall eksoplaneter, inkludert med NASAs planetsøkende Kepler-romteleskop. JWSTs kraftige sensorer vil være i stand til å kikke på disse planetene mer i dybden, inkludert (i noen tilfeller) avbildning av atmosfærene. Å forstå atmosfærene og dannelsesforholdene for planeter kan hjelpe forskere med å forutsi bedre om visse planeter er beboelige eller ikke.
Instrumenter om bord
JWST kommer utstyrt med fire vitenskapelige instrumenter.
- Nær-infrarødt kamera (NIRCam): Levert av University of Arizona, vil dette infrarøde kameraet oppdage lys fra stjerner i nærliggende galakser og stjerner i Melkeveien. Den vil også søke etter lys fra stjerner og galakser som dannet seg tidlig i universets liv. NIRCam vil være utstyrt med andre avsnitt som kan blokkere lyset til et lyst objekt, noe som gjør dempere objekter i nærheten av stjernene (som planeter) synlige.
- Nær-infrarød spektrograf (NIRSpec): NIRSpec vil observere 100 objekter samtidig, og søke etter de første galaksene som dannet seg etter Big Bang. NIRSpec ble levert av European Space Agency med hjelp fra NASAs Goddard Space Flight Center.
- Midt-infrarødt instrument (MIRI): MIRI vil produsere fantastiske rombilder av fjerne himmelobjekter, etter Hubbles tradisjon for astrofotografering. Spektrografen som er en del av instrumentet vil tillate forskere å samle flere fysiske detaljer om fjerne objekter i universet. MIRI vil oppdage fjerne galakser, svake kometer, danne stjerner og gjenstander i Kuiper Belt. MIRI ble bygget av European Consortium med European Space Agency og NASAs Jet Propulsion Laboratory.
- Fin veiledningssensor / nær infrarød bilder og spalteløs spektrografikk (FGS / NIRISS): Dette kanadiske Space Agency-bygget instrumentet er mer som to instrumenter i ett. FGS-komponenten er ansvarlig for å holde JWST pekt i nøyaktig riktig retning under sine vitenskapelige undersøkelser. NIRISS vil omfatte kosmos for å finne signaturer av det første lyset i universet og oppsøke og karakterisere fremmede planeter.
Teleskopet vil også idrett en solskjerm på tennisbanen og et 6,5 meter speil - det største speilet som noen gang er lansert i verdensrommet. Disse komponentene vil ikke passe inn i raketten som lanserer JWST, så begge deler vil løsne når teleskopet er i verdensrommet.
JWST historie
James Webb mannen
JWST er oppkalt etter tidligere NASA-sjef James Webb. Webb tok ansvar for romfartsorganet fra 1961 til 1968, og trakk seg tilbake bare noen måneder før NASA satte den første mannen på månen.
Selv om Webbs funksjonstid som NASA-administrator er mest knyttet til Apollo-måneprogrammet, regnes han også som en ledende innen romfag. Selv i en tid med stor politisk uro, satte Webb NASAs vitenskapelige målsettinger, og skrev at lansering av et stort romteleskop burde være et sentralt mål for romfartsorganet. [Se bilder av JWST, Hubbles etterfølger]
NASA lanserte mer enn 75 romvitenskapelige oppdrag under Webbs veiledning. De inkluderte oppdrag som studerte solen, stjerner og galakser, så vel som rom rett over jordas atmosfære.
Ytterligere rapportering fra Miriam Kramer, Space.com-skribent.
