Najväčší vesmírny ďalekohľad všetkých čias je konečne vo vesmíre

  • Jana Plauchová | 18 Január 2022
    Kozmonautika
Dlho očakávaný štart teleskopu z kozmodrómu Kourou. Zdroj: NASA/Bill Ingalls
O kozmickom ďalekohľade Jamesa Webba sme už písali. V čase vydania prvého článku to vyzeralo na štart v jeseni roku 2018. Napokon vzlietol o viac než tri roky neskôr.

Vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba, skrátene JWST, je v mnohom unikát. Priemer jeho primárneho zrkadla prevyšuje priemer doterajšieho rekordmana medzi kozmickými teleskopmi, Hubblovho vesmírneho teleskopu (HST), takmer trikrát. Keďže zrkadlo s takýmto priemerom by sa celé nevošlo do aerodynamického krytu žiadnej rakety, a navyše by bolo veľmi náchylné na nepresnosti a poškodenie, zrkadlo JWST je zložené zo šesťuholníkových, do seba zapadajúcich segmentov. Tie vzlietli do vesmíru zložené a finálny tvar zrkadla vymodelujú až vo vesmíre. Zložené cestovali do kozmu aj jeho solárne panely, vysokozisková anténa a tepelný štít. Ten tvorí päť vrstiev tenkých ako ľudský vlas. Plocha štítu po jeho rozložení sa dá porovnať s tenisovým kurtom. Vďaka tomuto štítu nemusí ďalekohľad využívať chladenie kvapalným héliom ako jeho infračervení predchodcovia. Nevýhodou kvapalného hélia je totiž jeho obmedzená životnosť.

Rozlišovacia schopnosť ďalekohľadu je taká obrovská, že siaha na doraz fyzikálnych limitov. Očakáva sa od neho preto, že dovidí do najvzdialenejších a teda – kvôli konečnej rýchlosti svetla – zároveň najstarších kútov vesmíru. Môže sa ale podieľať aj na výskume objektov slnečnej sústavy, no iba tých, ktoré sú od Slnka ďalej než on. Tak ako HST, ani JWST nesmie namieriť svoj objektív do pre neho zničujúcej blízkosti Slnka. Bude však veľmi užitočný napríklad pri výskume chladných telies Kuiperovho pásu. Pozorovať bude v blízkom a strednom infračervenom žiarení, v rozsahu vlnových dĺžok 0,6 až 28 μm.

O nástupcovi HST sa začalo uvažovať ešte skôr, než Hubble vôbec odštartoval. Až z roku 1996 však pochádza jeho prvý návrh, vtedy známy pod označením New Generation Space Telescope. Hoci mal mať väčšie zrkadlo než finálny teleskop, jeho rozpočet bol odhadovaný na oveľa nižšiu sumu. Stavba ďalekohľadu trvala až pätnásť rokov a vyžiadala si 9,66 miliardy dolárov. Podieľali sa na nej tri kozmické agentúry: NASA, kanadská CSA a európska ESA. Diely naň pochádzajú z najrôznejších kútov sveta. Napriek svojím rozmerom je JWST pozoruhodne ľahký. Váži menej než 7 ton, pričom hmotnosť menšieho HST je až 11 ton.

24. septembra 2021 začala cesta hotového a odskúšaného teleskopu JWST z Kalifornie na kozmodróm v ústí rieky Kourou vo Francúzskej Guyane. Ďalekohľad bol naložený na loď MN Colibri a zahájil 16-dňovú plavbu. Jeho cesta viedla aj cez Panamský prieplav a celkovo merala vyše 9 300 km. Po doplávaní na kozmodróm bol teleskop v prepravnom kontajneri vyložený a v komplexe S5 pripravený na štart. Vybrali ho z kontajnera, prešiel dôkladnou inšpekciou a dostal zásoby paliva. Následne bol vložený do aerodynamického krytu rakety Ariane 5, ktorý patrí k tým najrozmernejším vôbec. Európska raketa Ariane 5 použitá na štart je tiež príspevkom ESA k projektu ďalekohľadu. Štart bol niekoľkokrát odložený o deň-dva, a napokon prebehol 25. decembra 2021. Ihneď zamieril do svojho cieľa, bodu L2, ktorá potrvá približne jeden mesiac. Zhruba polhodinu po štarte prístroj rozvinul svoje fotovoltaické panely. Počas cesty sa ďalekohľad postupne aktivoval a rozkladal svoje zložené časti. Zároveň jemne dolaďuje svoju dráhu korekčnými manévrami svojho vlastného pohonného systému umiestneného na spodnej strane zostavy. Aj schopnosťou vlastného pohonu sa JWST odlišuje od HST, ktorý je iba pasívnym telesom a jeho dráhu upravoval raketoplán. Na prelome rokov JWST úspešne rozvinul svoju tepelnú clonu, čo bola jedna z náročných a obávaných operácií.

Keď JWST dorazí do blízkosti svojho cieľa, bodu L2 v sústave Zem-Slnko, začne sa jeho polročné skúšobné obdobie. L2 je špeciálny bod vo vzdialenosti asi 1,5 milióna km od Zeme, v ktorom bude môcť ďalekohľad držať konštantnú vzdialenosť od Zeme bez toho, aby okolo nej obiehal. Jeho základná misia potrvá 5 rokov a bude možné rozšíriť ju až na dvojnásobok. Očakáva sa, že okrem už spomínaného pohľadu na prvé galaxie vesmíru a chladné objekty slnečnej sústavy napríklad objaví množstvo exoplanét, zameria sa na gravitačné šošovky, vznik a vývoj hviezd aj celých galaxií.

Galéria obrázkov k článku

Iný pohľad na raketu Ariane 5 s JWST na vrchole. Zdroj: NASA/Bill Ingalls
Poskladaný JWST v konfigurácii, v ktorej bol uložený do vrchného stupňa rakety Ariane 5. Zdroj: commons.wikimedia.org
Webov vesmírny ďalekohľad konečne vo vesmíre. Záber vznikol kamerou umiestnenou na hornom stupni rakety krátko po odpojení teleskopu od tohto stupňa. Zdroj: Arianespace and/or ESA