Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kas ir Habla kosmiskā teleskopa pēctecis, ir noteikta Kanādas valdības astronomijas finansējuma prioritāte. Citiem projektiem, kā saka astronomi, draud budžeta samazinājumi.
(Attēls: © ESA)
NASA Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kuru paredzēts palaist 2021. gadā, pārbaudīs kosmosu, lai atklātu Visuma vēsturi no Lielā sprādziena līdz svešzemju planētas veidošanai un ārpus tās. Tā koncentrēsies uz četrām galvenajām jomām: pirmā gaisma Visumā, galaktiku salikšana agrīnajā Visumā, zvaigžņu un protoplanetāro sistēmu dzimšana un planētas (ieskaitot dzīvības pirmsākumus).
Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) uzsāks ar Ariane 5 raķeti no Francijas Gviānas, pēc tam 30 dienu laikā aizlidos miljons jūdžu līdz pastāvīgajai mājai: Lagranžas punktam vai gravitācijas ziņā stabilai vietai kosmosā. Tas riņķos ap L2 - vietu kosmosā pie Zemes, kas atrodas pretī saulei. Šī ir bijusi iecienīta vieta vairākiem citiem kosmosa teleskopiem, ieskaitot Heršela kosmisko teleskopu un Planckas kosmosa observatoriju.
Paredzams, ka arī jaudīgais 8,8 miljardu dolāru kosmosa kuģis uzņems pārsteidzošus debesu objektu fotoattēlus, piemēram, tā priekšgājēju Habla kosmisko teleskopu. Astronomiem par laimi Habla kosmiskais teleskops joprojām ir labā stāvoklī, un ir iespējams, ka abi teleskopi strādās kopā JWST pirmajos gados. JWST apskatīs arī eksoplanetes, kuras atradis Keplera kosmiskais teleskops, vai sekos reālā laika novērojumiem no zemes kosmosa teleskopiem.
JWST zinātne
JWST zinātniskās pilnvaras principā ir sadalītas četrās jomās:
- Pirmais apgaismojums un reionizācija: Tas attiecas uz Visuma sākumposmu pēc tam, kad Lielais sprādziens sāka Visumu tādu, kādu mēs to pazīstam šodien. Pirmajos posmos pēc lielā sprādziena Visums bija daļiņu (piemēram, elektronu, protonu un neitronu) jūra, un gaisma nebija redzama, kamēr Visums nebija pietiekami atdzisis, lai šīs daļiņas varētu sākt apvienoties. Vēl viena lieta, ko JWST pētīs, ir tas, kas notika pēc pirmo zvaigžņu veidošanās; šo laikmetu sauc par "reionizācijas laikmetu", jo tas attiecas uz laiku, kad neitrāls ūdeņradis tika reionizēts (radīts, lai tam atkal būtu elektriskais lādiņš) ar šo pirmo zvaigžņu starojumu.
- Galaktiku asambleja: Skatīšanās uz galaktikām ir noderīgs veids, kā redzēt, kā matērija tiek organizēta gigantiskos mērogos, kas savukārt dod mums mājienus par Visuma attīstību. Spirālveida un elipsveida galaktikas, kuras mēs šodien redzam, faktiski ir attīstījušās no dažādām formām miljardu gadu laikā, un viens no JWST mērķiem ir atskatīties uz agrākajām galaktikām, lai labāk izprastu šo evolūciju. Zinātnieki arī mēģina noskaidrot, kā mēs ieguvām mūsdienās redzamo galaktiku daudzveidību un pašreizējos veidus, kā galaktikas veidojas un samontējas.
- Zvaigžņu un protoplanetāro sistēmu dzimšana: Ērgļa miglāja "Radīšanas pīlāri" ir dažas no slavenākajām zvaigžņu dzimšanas vietām. Zvaigznes atrodas gāzes mākoņos, un, zvaigznēm pieaugot, to radītais starojuma spiediens izdzēš kokonu veidojošo gāzi (kuru var atkal izmantot citām zvaigznēm, ja tā nav pārāk plaši izkliedēta.) Tomēr to ir grūti redzēt gāze. JWST infrasarkanās acis varēs aplūkot siltuma avotus, ieskaitot zvaigznes, kuras dzimst šajos kokonos.
- Dzīves planētas un izcelsme: Pēdējā desmitgadē ir atklāts milzīgs skaits eksoplanētu, tostarp ar NASA planētu meklētājā Keplera kosmosa teleskopu. JWST jaudīgie sensori spēs daudz dziļāk aplūkot šīs planētas, ieskaitot (dažos gadījumos) to atmosfēras attēlveidošanu. Izpratne par atmosfēru un planētu veidošanās apstākļiem varētu palīdzēt zinātniekiem labāk paredzēt, vai noteiktas planētas ir apdzīvojamas vai nē.
Instrumenti uz kuģa
JWST būs aprīkots ar četriem zinātnes instrumentiem.
- Tuvo infrasarkano staru kamera (NIRCam): Arizonas Universitātes nodrošinātā šī infrasarkanā kamera uztvers gaismu no zvaigznēm tuvējās galaktikās un Piena ceļa zvaigznēm. Tas arī meklēs gaismu no zvaigznēm un galaktikām, kas izveidojās Visuma dzīves sākumā. NIRCam tiks komplektēts ar koronogrāfiem, kas var bloķēt spoža objekta gaismu, padarot tuvāk redzamus objektus blakus šīm zvaigznēm (piemēram, planētām).
- Tuvo infrasarkano staru spektrogrāfs (NIRSpec): NIRSpec vienlaikus novēros 100 objektus, meklējot pirmās galaktikas, kas izveidojās pēc Lielā sprādziena. NIRSpec nodrošināja Eiropas Kosmosa aģentūra ar NASA Goddard kosmosa lidojumu centra palīdzību.
- Vidējās infrasarkanās ierīces (MIRI): MIRI radīs pārsteidzošus tālu debesu objektu kosmosa fotoattēlus, ievērojot Habla astrofotogrāfijas tradīciju. Spektrogrāfs, kas ir instrumenta sastāvdaļa, ļaus zinātniekiem savākt vairāk fizisku detaļu par Visuma tālu objektiem. MIRI uztvers attālas galaktikas, vājas komētas, veidojot zvaigznes un objektus Kuipera joslā. MIRI ir izveidojis Eiropas konsorcijs kopā ar Eiropas Kosmosa aģentūru un NASA reaktīvo dzinēju laboratoriju.
- Smalks virzīšanas sensors / gandrīz infrasarkanais attēls un bezspraudes spektrogrāfs (FGS / NIRISS): Šis Kanādas Kosmosa aģentūras veidotais instruments ir vairāk kā divi instrumenti vienā. FGS sastāvdaļa ir atbildīga par to, lai JWST zinātnisko pētījumu laikā būtu precīzi pareizajā virzienā. NIRISS izvērsīs kosmosu, lai atrastu pirmās Visuma gaismas parakstus un meklētu un raksturotu svešās planētas.
Teleskops sportos arī ar tenisa korta saules aizsargu un 21,3 pēdu (6,5 metru) spoguli - lielāko spoguli, kāds jebkad ticis palaists kosmosā. Šīs sastāvdaļas nederēs raķetē, ar kuru palaiž JWST, tāpēc abi izlīs, tiklīdz teleskops būs kosmosā.
JWST vēsture
Džeimss Vebs
JWST ir nosaukts par bijušo NASA vadītāju Džeimsu Vebu. Webb pārņēma kosmosa aģentūru no 1961. līdz 1968. gadam, aizejot pensijā tikai dažus mēnešus pirms NASA nolika pirmo cilvēku uz mēness.
Lai arī Veba kā NASA administratora pilnvaras ir visciešāk saistītas ar Apollo mēness programmu, viņš tiek uzskatīts arī par kosmosa zinātnes vadītāju. Pat lielu politisko satricinājumu laikā Vebs izvirzīja NASA zinātniskos mērķus, rakstot, ka liela kosmosa teleskopa palaišanai vajadzētu būt galvenajam kosmosa aģentūras mērķim. [Skatīt JWST, Habla pēcteces fotoattēlus]
NASA Veba vadībā uzsāka vairāk nekā 75 kosmosa zinātnes misijas. Tajās ietilpa misijas, kas pētīja sauli, zvaigznes un galaktikas, kā arī kosmosu tieši virs Zemes atmosfēras.
Papildu ziņojumi - Miriam Kramers, Space.com darbinieku rakstnieks.
