Nástupce Hubbleova vesmírného dalekohledu se chystá ke startu

Umělecké vyobrazení vesmírného dalekohledu Jamese Webba
Umělecké vyobrazení vesmírného dalekohledu Jamese Webba
Po téměř 25 letech, které můžeme v oblasti astronomie s lehkou nadsázkou označit za čtvrtstoletí Hubbleova vesmírného dalekohledu, se ke startu připravuje ještě větší vesmírný dalekohled, který nese jméno bývalého ředitele NASA, Jamese Webba.

Do kosmu by měl podle současných plánů odstartovat v říjnu roku 2018. Půjde o vůbec největší dalekohled, který kdy byl do vesmíru vypuštěn.

Mezi Hubbleovým a Webbovým kosmickým dalekohledem jsou ovšem podstatné rozdíly. Ten nejviditelnější je jejich odlišná velikost a tvar, včetně tvaru a charakteru jejich primárních zrcadel. Zatímco uvnitř Hubbleova kosmického dalekohledu (Hubble Space Telescope, HST) pracuje “klasické” zrcadlo, vyrobené z jednoho dílu o průměru 2,4 metru, s ohniskem 57,6 metru, vesmírný dalekohled Jamese Webba (James Webb Space Telescope, JWST) má naopak zrcadlo velmi atypické. Předně je, na rozdíl od předchozího případu, zcela nekryté a volně vystavené kosmickému prostoru, což ovšem v principu ničemu v rámci jeho funkce nevadí. Zrcadlo JWST je složeno z 18 lehkých šestiúhelníkových segmentů, vyrobených z berylia (každé má hmotnost 20 kg), které mají dohromady plochu 25 m2. Jeho efektivní průměr tak dosahuje 6,5 m. Jeho ohnisková vzdálenost činí kolem 130 metrů. Navíc pohyb jednotlivých segmentů a tedy i účinné zakřivení zrcadla bude možno ovládat či měnit ze Země. Součástí dalekohledu je také velký roztažitelný tepelný štít, jakýsi slunečník, který bude od citlivé elektroniky přístroje odstiňovat (zejména tepelné) záření Slunce a Země. Teplota dalekohledu nesmí přesáhnout 50 Kelvinů.

Druhým podstatným rozdílem je obor vlnových délek světla, které mohou oba dalekohledy zachytávat a zpracovávat. Zatímco Hubbleův kosmický dalekohled je standardním optickým teleskopem, který zachytává v podstatě lidským okem viditelný obor světelného spektra, vesmírný dalekohled Jamese Webba má pozorovací obor dosti posunutý do infračervené části spektra. Jeho hardware mu umožňuje sledovat zdroje světla, které září od zhruba oranžové části viditelného spektra (s vlnovou délkou asi 600 nanometrů) až zhruba do středu infračervené oblasti světelného spektra (28 mikrometrů), což je oblast záření, které lidské oko nevidí. Z toho plyne, že díky vesmírnému dalekohledu Jamese Webba budeme moci kvalitně zmapovat relativně chladnější či starší části vesmíru, protože infračervené záření odpovídá spíše spektrálnímu maximu vyzařování objektů o teplotách řádově stovky Kelvinů.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba bude umístěn 1,5 milionů km od Země, na opačné straně, než se nachází Slunce

Také bude možné pozorovat velmi vzdálené objekty na hranici vesmíru, které se vyznačují velkým kosmologickým rudým posuvem a tedy i velkým stářím. Dalekohled bude proto moci podrobně a přímo zkoumat vývoj a raná stadia vesmíru, galaxií a hvězdných soustav, podrobnou stavbu galaxií včetně oblastí, neviditelných v optickém oboru spektra kvůli hustým mračnům, a také planety u jiných hvězd, včetně těch, na kterých by mohl být život. Astronomové vlastně zatím ani přesně nevědí, co všechno může JWST objevit a to je hlavní vzrušující moment celého projektu. Je proto možné, že JWST zvětší naše poznání vesmíru ještě mnohem podstatnějším způsobem, než se to podařilo HST.

Rozdílné jsou také dráhy, po kterých budou oba dalekohledy kroužit. Na rozdíl od svého předchůdce se vesmírný dalekohled Jamese Webba nebude pohybovat na nízké oběžné dráze kolem Země, ale bude umístěn v “gravitačně neutrálním” Lagrangeově bodě L2 soustavy Země-Slunce, tedy asi 1,5 milionů km od Země, navíc na opačné straně, než se nachází Slunce. Proto bude těžké v tomto případě k dalekohledu podnikat pomocí současných běžných pilotovaných lodí servisní lety, které byly v případě Hubbleova vesmírného dalekohledu několikrát nutné. Na místo určení bude vesmírný dalekohled Jamese Webba vynesen raketou Ariane 5, pravděpodobně v říjnu roku 2018. Projekt stál skoro 9 miliard dolarů a na jeho přípravě se podílely americká kosmická agentura NASA, Evropská kosmická agentura (ESA) a Kanadská kosmická agentura (CSA). Dalekohled by měl fungovat a sloužit světové astronomické veřejnosti zhruba po dobu pěti až deseti let.

Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, IO9, ScienceAlert, Space.com, NASA, Scientific American, Nature