Miért fontos a James Webb űrteleszkóp?

Többszöri halasztás után karácsony napján, december 25-én, magyar idő szerint 

A NASA új űrteleszkópjának felbocsátása új korszakot nyit a csillagászatban, ezért az év egyik legfontosabb tudományos eseménye. A szakmát és az érdeklődőket egyaránt nagy izgalommal tölti el a JWST űrobszervatórium sorsa. Az eszköz 15 éve készül és több mint tízmilliárd dollárba került, de mit takarnak a valóságban ezek a számok?

Pályafutások forognak kockán

A NASA a kilencvenes évek közepén egy olyan űrobszervatóriumot szeretett volna, ami nemcsak jobb de sokkal olcsóbb is, mint a Hubble, ami pályafutása során, több mint tízmilliárd dollárba került. Akkor még nem sejtették, hogy a 2007-re tervezett felbocsátásból 2021 lesz, a négymilliárd dolláros tervezett költségből, pedig - az európai partnerek számláival együtt - körülbelül 12 milliárd dollár lesz.

Az legendás tudományos webkarikatúrista az XCKD a folyamatos csúszásokat grafikonként konvertálta poénná, amelyen látható volt, hogy a  mindenkori aktuális dátum és a tervezett indítás dátumának konvergenciája alapján valamikor 2026 végén juthat az űrba a JWST. Nekik sem lett igazuk.

Az új űrteleszkópnál nagyon nagy a tét, nyomasztóan komplikált és drága. Az is nagyon nyomasztó, hogy aki a több évtizede folyó építésen dolgozik, gyakorlatilag teljes szakmai pályafutását ezzel töltötte.

Érthető, miért okoz rendkívüli aggodalmat, amikor egy laza heveder ránt egyet a szerkezeten.

Javíthatatlan eszköz, rengeteg hibalehetőséggel

Egy űreszköznél az a hibátlan működés garanciája, ha egy mozgó rész sincs rajta, ezekkel ugyanis az utazás során fellépő erők miatt, a vákuum miatt, vagy űrben összeolvadó fémek miatt mindig gondok vannak. A JWST esetében, az hogy nagyon komplikált azt jelenti, hogy egy hatalmas eszközt hajtogatnak akkorára, hogy elférjen egy rakéta orrában. A rendszer működésének elkezdéséhez 50 mozzanaton keresztül jutnak el és ebben a bonyolult kihajtogatási manőversorozatban 344 egyedi hibalehetőséget ismernek - ezek bármelyikénél hiba lép fel, a távcső nem fog működni. Mindez komoly izgalmakat tartogat a fellövést követő 3 hétre, amikor a JWST beüzemelése elkezdődik. A szakemberek szerint, ha minden mozgó rész annyira jól sikerült, hogy ezer esetből csak egyszer hibásodik meg, akkor a távcsőnek erős 70 százalékos esélye van rá, hogy sikerül kihajtogatnia magát.

Messzbre lát a múltba, mint bármi

A dolgot nem könnyíti meg, hogy a Webb nem javítható. Ennek fő oka, hogy míg a Hubble első sorban a látható fény spektrumában dolgozott, olyan helyen, ahol könnyen elérhető volt és többször is szervizelhették, a James Webb infravörös tartományban mér, ezért a Földtől és Holdtól jó messzire kell elhelyezkednie és komoly pajzsot kell mögé tenni, hogy a közeli fényforrások ne zavarhassák.

A Hubble tehát 550 kilométer távolságban volt, a JWST egymillió kilométerre lesz, a Lagrange-pontnak nevezett gravitációs egyensúlyi ponton.

A méhsejtekre emlékeztető hexadonális részekből összeálló fő tükör igen mérgező, de könnyű és hideget jól bíró berilliumból lemezekből készült, az ezeket borító arany kifejezetten hatékony a vörös és infravörös fény visszaverésében.Mindez azért fontos, mert minél régebbi és minél messzebbről érkezik a fény, a Világegyetem tágulása miatt annál inkább az infravörös felé tolódik el a fénye. Az univerzum első csillagainak és galaxisainak fénye így csak nagyon gyengén és nagyon erős vöröseltolódással figyelhető meg. A világegyetem kezdetén többnyire csak hidrogén és hélium létezett, az első csillagok pedig hatalmasak és nagyon fényesek voltak - a Webbnek ezért elég jó esélye van, hogy megfigyelhesse a csillagok első generációjának kialakulását. Emiatt mondják, hogy bár minden távcső a múltba néz, a JWST messzebbre fog látni a múltba, mint bármi, amivel eddig rendelkeztünk.

A Webb űrteleszkóp ugyanakkor nem csak erre lesz alkalmas. Tükre háromszor akkora lesz, mint a Hubble-é, amivel háromszor élesebb képeket is készíthet. Ez azt jelenti, hogy egyedi exobolygókat figyelhet meg és a róluk érkező fény elemzésével ezek légkörét is megismerheti.

(Borítókép: Drew Noel / NASA)