Hlavní obsah

Probíhá „měsíc hrůzy“. Vědci rozbalují křehký vesmírný teleskop za miliardy

Podívejte se na klíčové fáze napínavého rozbalování teleskopu Jamese Webba. (Video: Pavel Kasík, Seznam Zprávy)

 

Reklama

6. 1. 14:33
aktualizováno • 6. 1. 17:16

NASA označila rozbalování teleskopu Jamese Webba za svou dosud nejobtížnější operaci. 178 mechanismů musí zafungovat přesně podle plánu, aby se vesmírný teleskop rozvinul v plné kráse a funkčnosti. Zatím se to daří na 100 %.

Článek

Když se poslední plachta slunečního štítu na Webbově teleskopu – vyrobená z tenoučkého polyamidu zvaného Kapton – napnula zcela podle plánu a dokončila pětivrstvou kosočtvercovou formaci, bylo znát ohromnou úlevu všech techniků na Zemi.

Manévr byl předem naprogramován, nacvičen a nespočetněkrát ověřen. Ale i tak šlo o nervydrásající podívanou. Napínání plachet bylo nejkomplikovanější částí celého rozbalovacího procesu.

„Sestava Webbova slunečního štítu zahrnuje 140 uvolňovacích mechanismů, přibližně 70 závěsů, osm rozmisťovacích motorů, ložiska, pružiny, převody, přibližně 400 kladek a 90 lan o celkové délce 400 metrů,“ popisuje systémová specialistka Krystal Puga, která pracuje pro Northrop Grumman, jednoho z hlavních dodavatelů NASA.

Napínavé napínání

Proces rozbalení štítů začal už 28. prosince a všechno nešlo zcela podle plánu. Každá část procesu má přesně stanovené rozmezí teplot, při kterém je možné ji provést. A operátoři tak museli upravit časový harmonogram, aby ochladili či naopak ohřáli klíčové součástky.

Na našem videu v horní části článku se můžete podívat na všechny kroky rozbalování.

Když senzor indikující ukotvení štítu neohlásil úspěšné zaklesnutí, vypadalo to na další problém. „Sekundární a terciální zdroje nám ale indikovaly, že k rozvinutí došlo,“ popsal specialista Patrick Lynch na blogu NASA. „A také data o teplotě potvrzovala, že k rozvinutí štítu došlo.“

Foto: NASA

Štít má tvar draka a rozměr 21 metrů na délku a 14 metrů na šířku, přibližně by se tedy akorát vešel na tenisové hřiště.

Vnější vrstva štítu, která bude jako jediná čelit přímému slunečnímu záření, je silná 0,05 milimetru, další čtyři jsou pak ještě tenčí, mají přibližně tloušťku lidského vlasu. Společně budou chránit vědecké přístroje před slunečním teplem. Teleskop bude natočen štítem ke Slunci. Na „horké“ straně zařízení může teplota vystoupat až na 110 stupňů Celsia, druhá strana, kde jsou všechny měřící přístroje, musí pro zdárné fungování udržovat teplotu pod -223 stupni Celsia.

Zatím nejnovějším pokrokem v rozbalování teleskopu je opatrné otevření izolace přístrojů v horní konstrukci teleskopu, což umožní jejich ochlazení.

Rozbalování bude pokračovat i v následujících dnech. Zbývá už „jen“ rozložení křídel hlavního zrcadla a následná kalibrace všech zrcadel a přístrojů. Aktuální stav si můžete zkontrolovat na stránkách NASA.

Žádní opraváři, žádné chyby

„Tato vesmírná mise je na úrovni mise Apollo nebo startu raketoplánů,“ zdůrazňuje Greg Robinson, šéf programu Webbova teleskopu. „Dvě desetiletí se na tuto misi připravovaly tisíce lidí. Mnozí této misi zasvětili celou svou kariéru.“ Ti všichni doufají, že v klíčové fázi – někdy interně nazývané jako „měsíc hrůzy“ nebo „29 dní na hraně“ – nedojde k žádnému selhání.

Máme tu 300 bodů, ve kterých může dojít k selhání celé mise. A když jste 1,5 milionu kilometrů od Země, nemůžete zavolat opraváře.
Mike Menzel, vedoucí technik Webbova teleskopu

„Celý proces má 50 komplexních kroků. A je tu 178 mechanismů, které musí zafungovat, aby vše proběhlo podle plánu,“ vysvětluje Mike Menzel, který vede technickou sekci Webbova teleskopu. „Rozkládání Webbova teleskopu je bezpochyby nejkomplikovanější vesmírná činnost, o kterou jsme se kdy pokusili.“

Foto: NASA

Záběr z testování pětivrstvého slunečního štítu Webbova teleskopu v laboratořích NASA.

„U vesmírného teleskopu nejsou žádné druhé pokusy. Máme tu 300 věcí, které mohou selhat a celá mise končí (tzv. single point failure item),“ zdůraznil Menzel. „Když jste milión a půl kilometrů od Země, nemůžete si zavolat opraváře.“

Unikátní umístění

Zatímco tým operátorů opatrně dokončuje rozkládání teleskopu, ten je na cestě na svou cílovou pozici. Toto místo se nachází 1,5 milionu kilometrů od Země a nebylo vybráno náhodou. Jedná se o tzv. librační bod L2, který se vyznačuje vyrovnáním přitažlivosti gravitace a odstředivých sil v soustavě dvou těles. V tomto případě jsou těmi tělesy Země a Slunce. Teleskop bude u bodu L2 umístěn proto, aby mohl být svým štítem neustále odstíněn od Slunce (a také od Země a Měsíce).

Foto: Pavel Kasík, Wikimedia, public domain

Schéma libračního bodu L2

Statické znázornění je ovšem trochu zavádějící. Ve skutečnosti bude totiž Webbův teleskop obíhat kolem libračního bodu L2 a jeho reálná orbita tak bude mnohem komplikovanější, jak ukazuje následující animace.

Cesta do tohoto bodu trvá přibližně měsíc. Webbův teleskop má díky šikovnému manévrování v úvodní fázi letu dostatek paliva, aby po následujících více než deset let korigoval svou polohu a v této unikátní orbitě se udržel.

První snímky z Webbova teleskopu nemůžeme čekat dříve než v polovině roku 2022.

Pro astronomy – především pro ty, kteří se zabývají zkoumáním časných fází vývoje vesmíru – je Webbův teleskop úžasným dárkem. Jeho napínavé rozbalování je pak jenom úplný začátek celého dobrodružství.

Co umí teleskop Jamese Webba

Webbův teleskop je dosud nejvýkonnější vesmírný dalekohled. Dohlédnout by měl do počátků existence našeho vesmíru, kdy se před 13,5 miliardy let formovaly první hvězdy a galaxie. Podle NASA bude přímo pozorovat dosud neviděnou část prostoru a času. Zařízení je navrženo tak, aby „vidělo“ infračervené světlo, jež k nám v této podobě od nejvzdálenějších objektů nyní přichází.

JWST (James Webb Space Telescope) ale budou vědci využívat také ke studování planet a dalších těles naší sluneční soustavy, ke zkoumání jejich původu a vývoje a k jejich srovnávání s exoplanetami, tedy s planetami obíhajícími kolem jiných hvězd. Zároveň bude teleskop sledovat exoplanety, které se nacházejí v takzvaných obyvatelných zónách a na jejich povrchu by mohla být voda v kapalném stavu. V souvislosti s tím se počítá i s pátráním po případných známkách nasvědčujících možné obyvatelnosti takových těles.

K plnění těchto úkolů má observatoř obří zrcadlo o průměru 6,5 metru, čtyři vědecké přístroje a také štít velký 21 krát 14 metrů, který bude aparáty chránit před teplem slunečního záření a udrží je v potřebném hlubokém chladu. Přístroje ve výbavě jsou infračervená kamera NIRCam, infračervený spektrograf NIRSpec, infračervené zařízení MIRI a infračervený zobrazovač se spektrografem NIRISS.

Foto: NASA

Vědci kontrolují přesné seřízení citlivých senzorů teleskopu.

Velké primární zrcadlo tvoří 18 menších šestiúhelníkových zrcadel, každé o průměru 1,3 metru a hmotnosti 20 kilogramů. Každé je vyrobené z berylia a potažené zlatou vrstvou. Berylium vědci zvolili kvůli lehkosti a zároveň pevnosti tohoto kovu. Navíc udrží tvar i v podmínkách hlubokých nízkých teplot, které přístroje teleskopu ke svému správnému provozu potřebují. Pro vrchní vrstvu bylo vybráno zlato vzhledem k jeho extrémně vysoké odrazivosti světla, a to v širokém rozsahu vlnových délek.

Aktualizace: Do článku jsme doplnili aktuální informace o průběhu mise. Doplnili jsme informace o orbitě teleskopu.

Sdílejte článek

Reklama

Související témata:
Teleskop Jamese Webba

Doporučované