Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST). Attēla kredīts: NASA Noklikšķiniet, lai palielinātu
Karla Zeisa optronika Oberkochenā, Vācijā un Maksa Planka astronomijas institūts Heidelbergā (MPIA), izstrādā galveno smalko mehānisko optisko tehnoloģiju diviem instrumentiem, lai iekļautos Džeimsa Veba kosmiskajā teleskopā (JWST). Nākamo astoņu gadu laikā, ko pārvaldīs Eiropas Kosmosa aģentūra un NASA ASV, JWST (ar spoguli 6,5 metru garumā) veidosies kā leģendārā HUBBLE kosmiskā teleskopa pēctecis. Karls Zeiss un Maksa Planka institūts 29. novembrī parakstīja līgumu par sadarbību darbā ar JWST MIRI un NIRSpec instrumentiem.
JAMES WEBB kosmiskais teleskops nākamajās desmitgadēs aizstās Habla kosmisko teleskopu kā vissvarīgāko astronomisko novērojumu instrumentu. Misijas vissvarīgākais zinātniskais mērķis ir atklāt agrīnā Visuma “pirmo gaismu” - pirmo zvaigžņu veidošanos no lēnām dzesējošā Lielā sprādziena. Gaisma no šīm pirmajām zvaigznēm un galaktikām ir nokļuvusi infrasarkanajā spektrā, jo tā viļņa garums ir izstiepies apmēram divdesmit reizes, jo Visums paplašinās. Teleskopa un tā instrumentu infrasarkanais (siltais) starojums varētu izjaukt šos vājos kosmiskos signālus. Lai to novērstu, teleskopam būtībā jābūt dziļi sasaldētam.
Šī iemesla dēļ JWST tiks izvietoti “Lagrangian point L2”, 1,5 miljonu kilometru attālumā no Zemes orbītas. Saules un Zemes gravitācijas spēki līdzsvaro viens otru pie L2, tāpēc JWST var saglabāt stāvokli, kas ir sinhronā ar Sauli un Zemi, pastāvīgi Zemes tālākajā pusē no saules. Šeit teleskops un tā instrumenti atdzisīs līdz –230 grādiem pēc Celsija. Milzīgā teleskopa ārkārtīgi augstā jutība un izšķirtspēja radīs pilnīgi jaunas atziņas par zvaigžņu un planētu veidošanos Piena ceļa galaktikā. Šie izmeklējumi ir iespējami tikai infrasarkanajā spektrā. Atšķirībā no redzamās gaismas, infrasarkanā gaisma var iziet cauri biezajiem gāzes un putekļu mākoņiem, kuros veidojas planētas un zvaigznes, bez būtiskas novājināšanās.
Teleskops un tā instrumenti rada milzīgas prasības. Tie tiks pakļauti sākotnējam spriegumam ar paātrinājumu, kas ir daudz lielāks nekā Zeme, un pēc tam atdziest līdz temperatūrai, kas gandrīz sasniedz absolūto nulli (-273 grādi pēc Celsija). Pēc teleskopa nodošanas ekspluatācijā tā galīgajā vietā, tā astronomiskie instrumenti tiks noregulēti ar augstu precizitātes līmeni un jāuztur tur - aptuveni līdzvērtīgi adatas mērķa noteikšanai no viena kilometra attāluma.
Kosmosa teleskopam uz kuģa ir trīs instrumenti datu ierakstīšanai: MIRI, NIRSpec un NIRCam. MIRI un NIRSpec tiek izstrādāti un būvēti Eiropā. Karls Zeiss un MPIA kā vienīgie Eiropas pārstāvji sniegs lielu ieguldījumu abos instrumentos.
MIRI un NIRSpec Carl Zeiss piegādās filtru un režģa maiņas mehānismus, kas instrumentus ļauj precīzi konfigurēt dažāda veida novērojumiem. MPIA piedalīsies arī to izstrādē un testēšanā. Turklāt Karls Zeiss EADS Astrium piegādās divus NIRSpec instrumenta filtru un režģa mehānismus. Carl Zeiss un MPIA parakstītais līgums nosaka, ka viņi sadarbosies, ražojot abus instrumentus.
MIRI un NIRSpec mehānismi ir līdzīgi, saistīti projekti. To izstrāde un pārbaude notiks nākamajos divarpus gados; pēc tam tos instalēs Karls Zeiss un MIPA. Plānots, ka 2013. gadā Eiropas raķete Ariane 5 nogādās JWST uz Lagrangianas punktu L2. Visu operāciju ar MIRI un NIRSpec organizē Eiropas Kosmosa aģentūra, Vācijas Aviācijas un kosmosa centrs un Max Planck biedrība.
Karls Zeiss un Maksa Planka astronomijas institūts jau ir veiksmīgi strādājuši kopā izaicinājumu projektos, izstrādājot kosmosa instrumentus. Viens piemērs ir ISOPHOT, kas ir nozīmīgs ieguldījums Eiropas Infrasarkanās kosmosa observatorijas ISO panākumos. Nesen viņi sāka sadarboties ar Eiropas kosmosa observatorijas HERSCHEL instrumentu PACS, kas sāka darboties 2008. gadā.
Karls Zeiss un MPIA ar savu sadarbību ir ieguvuši lielu uzticību no starptautisko partneru puses. Tagad abas organizācijas ir spērušas ceļu uz novatoru: Heidelbergas astronomi cer ievērot kosmisko “tumšo laikmetu” robežas, pirms zvaigznes sāka veidoties. Kopā viņi cer attīstīt nepieredzētas kvalitātes optomehāniskās sistēmas. Tie garantēs gan panākumus astronomiskajā “vadošajā” misijā JWST, gan konkurences priekšrocības visiem iespējamiem nākotnes pielietojumiem.
Oriģinālais avots: Max Planck Society
