James Webbi kosmoseteleskoop

James Webbi kosmoseteleskoop
	Pealtvaates James Webbi kosmoseteleskoop (Päikesest kaugem külg)
Missiooni tüüp	kosmoseobservatoorium
Operaator	NASA; ESA; CSA
COSPAR ID	2021-130A
SATCAT	50463
Kosmoseaparaadi omadused
Tootja	Northrop Grumman; Ball Aerospace
Stardimass	6 200 kilogrammi
Mõõtmed	20,197 m × 14,162 m
Võimsus	2000 W
Missiooni algus
Stardi aeg	25. detsember 2021 12:20 UTC
Kanderakett	Ariane 5
Stardikompleks	Guajaana kosmosekeskus, Prantsuse Guajaana
Starditeenuse osutaja	Arianespace
Orbiidi elemendid
Taustsüsteem	heliotsentriline orbiit
Režiim	halo-orbiit Päike-Maa Lagrange 2 punkti ümber
	Viga: kohustuslik argument "apsiid" on täitmata
Põhi
Läbimõõt	6.5 m
Transpondrid
Sagedusala	S-riba; Ka riba

James Webbi kosmoseteleskoop (inglise keeles James Webb Space Telescope ehk JWST) on kosmoseobservatoorium, mida nimetatakse ka Hubble'i kosmoseteleskoobi ja Spitzeri kosmoseteleskoobi järglaseks.

Webb on ette nähtud töötama infrapunalainealas lainepikkustel 0,6–28 mikromeetrit.^[1] Vaatlemine nendel lainepikkustel võimaldab Webbil näha tunduvalt kaugemale ajas tagasi ja uurida esimeste galaktikate ning tähtede tekkimist ja arengut. Webbi vaatluskohaks on Maa-Päikese Lagrange'i punkt L₂, mis asub Maast 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel, kosmoseobservatoorium tiirleb nn. halo-orbiidil ümber Lagrange punkti.

Projekti juhib NASA, kuid olulised partnerid on Euroopa Kosmoseagentuur ja Kanada Kosmoseagentuur. Teleskoop nimetati NASA teise peadirektori, James E. Webbi järgi, kes mängis tähtsat rolli Apollo programmis.^[2]

Ajalugu

James Webbi kosmoseteleskoobi tutvustusvideo

Webbi väljatöötamine algas 1996. aastal ja see plaaniti kosmosesse saata 2007. aastal. 2011. aastal ähvardas projekti tühistamine, kui Ameerika Ühendriikide Kongress asus projekti üle vaatama. Selleks ajaks oli kulutatud 3 miljardit dollarit^[3] ja valmistamisel või testimisel oli 75% osadest.^[4] Novembris otsustas Kongress rahastamist jätkata, kuid seadis kulutuste ülempiiriks 8 miljardit dollarit.^[5] Projekti maksumus on 2021. aastaks ületanud aga juba 10 miljardit.

Webbi valmimistähtaega pikendati korduvalt ja kulud mitmekordistusid. JWST startis 25. detsembril 2021^[6] ning selle viis kosmosesse kanderakett Ariane 5, mis startis Guajaana kosmosekeskusest Prantsuse Guajaanas. Missiooni pikkuseks on eeldatud 5 kuni 10 aastat.

Instrumendid

Kuus Webbi teleskoobi peeglit külmataluvuse testimisel

Infrapunakiirgust hakkab uurima kolm mõõteriista. Üks vaatleb taevakehi lainepikkustel alla viie mikromeetri, teine registreerib samas lainealas spektreid. Kolmas analüüsib infrapunakiirgust lainepikkustel 5 kuni 28 mikromeetrit.

Webbi teleskoop oli liiga suur, et see ühes tükis Ariane 5 lastiruumi ära oleks mahtunud. Seetõttu saadeti teleskoop orbiidile kokku pakituna ning alles sihtkohta jõudnuna võtab see oma tõelise kuju.

Päikesevari

Infrapunalainealas vaatluste tegemiseks peab teleskoobi temperatuur olema alla 50 kelvini (−223.2 °C), sest vastasel korral pimestab teleskoobi enda tekitatud infrapunakiirgus selle mõõteseadmed. Teleskoobi jahutamiseks kasutatakse suurt päikesevarju, mis blokeerib Päikeselt, Maalt ja Kuult lähtuva valguse ja soojuse. Kuna Webb on orbiidil ümber L₂ punkti, siis asub Päike sellelt vaadates alati ühes suunas ehk päikesevari peab katma ainult osa teleskoobist. Lagrange'i punkti L₂ eripärast tingituna on teleskoobi tiirlemisperiood 1 aasta.^[1]

Päikesevari koosneb viiest kihist ning iga kiht on inimese juuksekarva paksune. Kihid on valmistatud kaptonist ning kahel Päikesele lähemal kihil on kasutatud silikooni, mis peegeldab Päikeselt saabuva soojuse tagasi kosmosesse. 2018. aastal tekkisid katsete ajal päikesevarju rebendid, mis oli üks põhjuseid, miks start edasi lükati.

Päikesevarju mõõtmed täielikult avatuna on 14,162 x 21,197 meetrit. Stardi ajal oli päikesevari kokkuvolditud ja see avanes 31. detsembril 2021.^[7] Päikesevarju tõttu pole kosmoseteleskoobi vaateväli suvalisel ajahetkel piiramatu. Teleskoop saab ühes asendis vaadelda umbes 40 % tähistaevast ning kogu taevast saab vaadelda kuue kuu jooksul.^[8]

Optika

Kosmoseteleskoobi peapeegli diameeter on 6,5 meetrit. Peapeegli pindala on 25,4 m², olles umbes viis korda suurema pindalaga kui Hubble'i kosmoseteleskoobi oma. Peapeegel koosneb 18 kuusnurga kujulisest segmendist, sest peegel poleks ühes tükis ehitatuna kanderaketi lastiruumi ära mahtunud. Kõik peapeegli segmendid on valmistatud berülliumist ning kaetud kullaga. Ühe segmendi diameeter on 1,32 meetrit ja kaal 20 kg.^[9] Segmentide täpseks suunamiseks kasutatakse väga täpseid mikromootoreid, mida on kokku 126.^[10] Peapeegli segmentide asendeid peab peegli optimaalse fookuse säilitamiseks korrigeerima iga paari päeva tagant. Võrdluseks, suured maapealsed teleskoobid peavad peeglite asendeid aktiivoptikat kasutades pidevalt korrigeerima.

Esimene Webbi seadmega NIRCam tehtud foto tähest 2MASS J17554042+6551277 Lohe tähtkujus. Taustal on näha kauged galaktikad

Vaata ka

Viited

↑ ^1,0 ^1,1 JWST koduleht Vaadatud 10. mai 2012
↑ During, John. "The James Webb Space Telescope". The James Webb Space Telescope. National Aeronautics and Space Administration. Vaadatud 31. detsember 2011.
↑ Pachal, Peter (8. juuli 2011). "What We Could Lose if the James Webb Telescope Is Killed". PCMAG.^{[alaline kõdulink]}
↑ "Final Polishing Complete on Remaining Twelve Webb Mirrors (06.29.11)". Originaali arhiivikoopia seisuga 5. aprill 2012. Vaadatud 10. mail 2012.
↑ "NASA budget plan saves telescope, cuts space taxis". Reuters. 16. november 2011. Originaali arhiivikoopia seisuga 24. september 2015. Vaadatud 10. mail 2012.
↑ JWST kodulehe FAQ Välja otsitud 10. mai 2012
↑ "James Webb Space Telescope unfurls massive sunshield in major deployment milestone". Space.com. Vaadatud 2. jaanuar 2022.
↑ "Webb Ready for Sunshield Deployment and Cooldown". NASA. Vaadatud 2. jaanuar 2022.
↑ "Webb's Mirrors". NASA JWST. Vaadatud 2. jaanuar 2022.
↑ "NASA's Biggest Telescope Ever Prepares for a 2021 Launch". Wired. Vaadatud 2. jaanuar 2022.

Välislingid

James Webb'i kosmoseteleskoobi koduleht
Tõnu Tuvikene. "Hubble ja Webb – teleskoobid taevas" Horisont, 2/2008.
NASA tulevane teleskoop võimaldab enneolematuid võõrmaailma-vaatluseid forte.delfi.ee
[1] Video loengust Webbi teleskoobi kohta Tallinnas Energia keskuses
"NASA avaldas maailma võimsaima teleskoobi esimesed ülesvõtted" ERR Novaator, 12. juuli 2022

[NASA-1] 1,0 ^1,1 JWST koduleht Vaadatud 10. mai 2012

[jwst_NASA-2] During, John. "The James Webb Space Telescope". The James Webb Space Telescope. National Aeronautics and Space Administration. Vaadatud 31. detsember 2011.

[Killed-3] Pachal, Peter (8. juuli 2011). "What We Could Lose if the James Webb Telescope Is Killed". PCMAG.^{[alaline kõdulink]}

[Polishing-4] "Final Polishing Complete on Remaining Twelve Webb Mirrors (06.29.11)". Originaali arhiivikoopia seisuga 5. aprill 2012. Vaadatud 10. mail 2012.

[Budget-5] "NASA budget plan saves telescope, cuts space taxis". Reuters. 16. november 2011. Originaali arhiivikoopia seisuga 24. september 2015. Vaadatud 10. mail 2012.

[JWST_FAQ-6] JWST kodulehe FAQ Välja otsitud 10. mai 2012

[Unfurls-7] "James Webb Space Telescope unfurls massive sunshield in major deployment milestone". Space.com. Vaadatud 2. jaanuar 2022.

[Deployment-8] "Webb Ready for Sunshield Deployment and Cooldown". NASA. Vaadatud 2. jaanuar 2022.

[Mirrors-9] "Webb's Mirrors". NASA JWST. Vaadatud 2. jaanuar 2022.

[Prepares-10] "NASA's Biggest Telescope Ever Prepares for a 2021 Launch". Wired. Vaadatud 2. jaanuar 2022.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]