Vesmírný dalekohled Jamese Webba

Údaje o misi

Datum: 25. prosince 2021
Agentura: National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Nosič: Ariane
Mise: Vesmírný dalekohled Jamese Webba

#NASA#ESA#CSA#space telescope#infrared astronomy#Sun–Earth L2#Ariane 5

Obsah hesla · 12

01Průběh mise
02Přehled a mezinárodní spolupráce
03Zrcadlo a sluneční štít
04Přístroje a oběžná dráha
05Start a rozkládání
06Uvádění do provozu a vědecké výsledky
07Mise v číslech
08Zajímavosti
09Galerie
10Související hesla
11Zdroje
12Vazby hesla

Průběh mise

3 kapitoly

Vyberte fázi a přečtěte si, co se stalo. Každá kapitola má vlastní podrobnou stránku.

Ariane 5 s Webbovým dalekohledem opouští startovní věž Guyanského kosmického střediska, 25. prosince 2021.

25. 12. 2021

Start na raketě Ariane 5

Webb opustil Kourou o Božím hodu vánočním 2021 na raketě Ariane 5, kterou zajistila ESA.

Číst kapitolu

1 / 3

Přehled a mezinárodní spolupráce

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST, zkráceně Webb) je kosmická observatoř určená především pro pozorování v infračerveném oboru. Misi vede NASA v mezinárodním partnerství s Evropskou kosmickou agenturou (ESA) a Kanadskou kosmickou agenturou (CSA) [1, 6]. Infračervená pozorování umožňují zachytit světlo prvních hvězd a galaxií, které je vlivem rudého posuvu posunuto do blízké a střední infračervené oblasti spektra [1].

ESA zajistila nosnou raketu a vypuštění, blízký infračervený spektrograf NIRSpec a – spolu s konsorciem evropských zemí – přístroj pro střední infračervenou oblast MIRI. CSA dodala přístroj FGS/NIRISS, který kombinuje navigační senzor s kamerou a bezštěrbinovým spektrografem [1]. Vědecký a letový provoz řídí vědecké a operační středisko v Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimoru ve státě Maryland [1].

Zrcadlo a sluneční štít

Hlavní zrcadlo dalekohledu má průměr přibližně 6,5 m, tedy asi 2,75krát více než zrcadlo Hubbleova dalekohledu, a zhruba šestkrát větší sběrnou plochu [1]. Skládá se z 18 tenkých a lehkých berylliových segmentů, jejichž tvar a polohu udržují akční členy na tuhé nosné konstrukci; zrcadla jsou pozlacená, aby co nejlépe odrážela infračervené záření [1]. Protože se zrcadlo do aerodynamického krytu rakety nevešlo, bylo pro start složené a rozložilo se až ve vesmíru [1, 3].

Největší částí observatoře je pětivrstvý sluneční štít z fólií Kapton o velikosti zhruba tenisového kurtu [1, 3]. Stíní dalekohled před Sluncem, Zemí i Měsícem, takže se přístroje pro blízkou infračervenou oblast pasivně ochladí asi na 39 K (−234 °C); přístroj MIRI chladí héliový kryochladič dále až na zhruba 7 K (−266 °C) [1].

Přístroje a oběžná dráha

Observatoř nese čtyři vědecké přístroje: kameru pro blízkou infračervenou oblast NIRCam, spektrograf NIRSpec, přístroj MIRI a FGS/NIRISS [1]. Kameru NIRCam postavila Arizonská univerzita ve spolupráci s firmou Lockheed Martin [1].

Na rozdíl od Hubbleova dalekohledu, který obíhá asi 600 km nad Zemí, pracuje Webb v okolí druhého Lagrangeova bodu soustavy Slunce–Země (L2), asi 1,5 milionu km od Země [1]. Webb nestojí přímo v bodě L2, ale obíhá ho po rozsáhlé smyčce; z této polohy může sluneční štít trvale zakrývat Slunce, Zemi i Měsíc. Cesta sem trvala přibližně měsíc [1]. V takové vzdálenosti je dalekohled mimo dosah servisních misí – tento kompromis byl v projektu zvážen a přijat již v jeho rané fázi [1].

Sestavený dalekohled s 18 pozlacenými segmenty hlavního zrcadla a sekundárním zrcadlem na nosných vzpěrách, zachycený zepředu oknem čisté místnosti v Goddardově středisku kosmických letů NASA.

Start a rozkládání

Webb odstartoval na raketě Ariane 5 z evropského kosmodromu v Kourou ve Francouzské Guyaně 25. prosince 2021 ve 12:20 UTC [2, 3]. Od rakety se oddělil asi 27 minut po startu ve výšce zhruba 1 400 km a přibližně 30 minut po startu rozvinul solární panel [2]. První korekce dráhy proběhla 12,5 hodiny po startu: hlavní motor pracoval 64 minut a zvýšil rychlost asi o 20 m/s [3].

Během zhruba dvou týdnů prošla observatoř téměř 50 hlavními kroky rozkládání [3]. Rozvinování slunečního štítu začalo 28. prosince a 4. ledna 2022 byla napnuta pátá vrstva; celý postup si vyžádal 139 ze 178 uvolňovacích mechanismů, 70 kloubových sestav, osm motorů, asi 400 kladek a 90 lanek [3, 4]. Následovalo vyklopení sekundárního zrcadla a obou křídel hlavního zrcadla a 8. ledna 2022 byl Webb plně rozložen [3]. Zážeh trvající 297 sekund 24. ledna 2022 dalekohled navedl na halo dráhu kolem bodu L2 [5].

Uvádění do provozu a vědecké výsledky

Po zhruba šesti měsících ladění zrcadel a kalibrace přístrojů bylo uvádění do provozu dokončeno 10. července 2022; podle NASA je citlivost přístrojů podstatně lepší, než se před startem předpokládalo [3]. Dne 11. července 2022 byl představen první barevný snímek – Webbovo první hluboké pole s kupou galaxií SMACS 0723 – a 12. července následovala celá sada prvních snímků [6]. Webb byl navržen na nejméně pět let provozu s cílem deseti let; díky přesnému startu a úsporným korekcím dráhy NASA odhaduje, že pohonné látky vystačí na více než 20 let vědeckého provozu [1, 3].

K raným výsledkům patří podle NASA první jednoznačný doklad oxidu uhličitého v atmosféře exoplanety – horkého plynného obra WASP-39 b – změřený spektrografem NIRSpec [7]. V květnu 2024 tým přehlídky JADES oznámil u galaxie JADES-GS-z14-0 spektroskopický rudý posuv 14,32, což odpovídá době méně než 300 milionů let po velkém třesku; v době oznámení šlo o nejvzdálenější známou galaxii [8]. Podobné rekordy jsou ovšem průběžné a s dalšími pozorováními se mění.

Sledujte nás

Sledujte nás na sociálních sítích

Nové desky, zajímavosti a zákulisí psaní encyklopedie hned, jak vzniknou.

Mise v číslech

průměr hlavního zrcadla: 6,5 m (18 segmentů)
vzdálenost od Země (oblast L2): asi 1,5 milionu km
odhadovaná zásoba pohonných látek: přes 20 let

Zajímavosti

Zrcadla dalekohledu jsou pozlacená kvůli lepší odrazivosti v infračervené oblasti; celkové množství zlata NASA odhaduje zhruba na hmotnost golfového míčku [1].
Rozvinutí a napnutí slunečního štítu si vyžádalo 139 ze 178 uvolňovacích mechanismů observatoře a 90 lanek o celkové délce zhruba čtvrt míle (asi 400 m) [4].
Poslední korekce dráhy 24. ledna 2022 změnila rychlost Webbu jen asi o 1,6 m/s – přibližně rychlost chůze [5].
Webbovo první hluboké pole vzniklo z expozic v celkové délce 12,5 hodiny a zabírá výsek oblohy velký asi jako zrnko písku na natažené paži [6].