Kosmiczny teleskop nazwany na cześć Jamesa Webba, drugiego administratora NASA, ma być dopełnieniem Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Projekt jest nadzorowany przez amerykańską agencję NASA, a współfinansowany również przez europejską ESA i kanadyjską CSA. W pierwszej połowie lipca 2022 r., NASA opublikowała pierwsze oficjalne zdjęcia pozyskane dzięki teleskopowi. Poznajmy nieco bliżej teleskop, który przez samą NASA nazywany jest cudem techniki. Jak powstało urządzenie, dzięki któremu widzimy galaktyki oddalone o 13 mld lat świetlnych?

Fot 1. Teleskop Webba - Wikimedia autorstwa NASA

Historia projektu

Już w 1989 r. inżynierowie i astronomowie dyskutowali na temat możliwości budowy obserwatorium, które miało być kolejnym projektem po Kosmicznym Teleskopie Hubble'a. Formalne zalecenia i pomysły pojawiły się w 1996 roku. Ten czas można uznać za początek prac nad teleskopem Webba.

W 2002 r. NASA wybrała zespoły do budowy instrumentów i grupę astronomów, którzy mieli udzielać wskazówek konstrukcyjnych. Budowa Teleskopu Webba rozpoczęła się oficjalnie w 2004 roku. Pierwsze plany zakładały wystrzelenie teleskopu w kosmos już w 2011 roku.

Starty były wielokrotnie przekładane z powodu opóźnień w produkcji i braków budżetowych. Ostateczne testy środowiskowe, elektryczne, funkcjonalne i komunikacyjne trwały do momentu, gdy Teleskop został dokończony w 2021 roku.

Budowa Teleskopu Jamesa Webba

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to największy i najbardziej złożony teleskop, jaki kiedykolwiek wysłano w kosmos. Obserwatorium składa się z trzech głównych sekcji:

• optyki i instrumentów naukowych,
• osłony przeciwsłonecznej,
• i platformy satelitarnej.

System optyczny teleskopu składa się z 4 zwierciadeł, elementów konstrukcyjnych i podsystemów wspomagających.

Główne zwierciadło, które waży 705 kg, jest zbudowane z 18 sześciokątnych elementów ułożonych w formie plastra miodu. Pojedynczy element mierzy 1,32 m od krawędzi do krawędzi. Razem formują sześciokąt o rozpiętości 6,5 m i powierzchni zbierającej światło równej 25 m².

Fot 2. Porównanie wielkości zwierciadeł teleskopów Hubble’a i Webba - Wikimedia

Ważną częścią systemu optycznego jest układ chłodzący. Dwa radiatory są położone za zwierciadłem głównym. Wykonano je z wysokiej czystości aluminium i pokryto specjalnym materiałem ułatwiającym rozpraszanie ciepła.

Moduł urządzeń naukowych to struktura, która zapewnia zasilanie, zasoby obliczeniowe, chłodzenie, a także stabilność teleskopu Webba. Wykonany jest z kompozytu grafitowo-epoksydowego i przymocowany do spodniej części struktury teleskopu. W skład oprzyrządowania wchodzą 4 instrumenty naukowe, które wykrywają światło odległych gwiazd i galaktyk oraz planet krążących wokół innych gwiazd. Są to:

• NIRCam (Near InfraRed Camera) - kamera bliskiej podczerwieni
• NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) - spektrograf bliskiej podczerwieni
• MIRI (Mid-InfraRed Instrument) - kamera i spektrograf działający w zakresie średniej do długiej podczerwieni
• FGS/NIRISS (Fine Guidance Sensor and Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) - instrument jest złożony z dwóch elementów połączonych fizycznie, ale oddzielnych optycznie.