Obserwatoria Przyszłości - Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Nowe generacje teleskopów kosmicznych odsłonią jeszcze dalsze zakątki Wszechświata. Następcą przestarzałego Teleskopu Hubble’a ma zostać Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który w przeciwieństwie do swojego poprzednika będzie orbitował wokół Słońca i prowadził obserwacje w podczerwieni (teleskop Hubble’a umieszczony jest na orbicie okołoziemskiej i działa tylko w zakresie fal widzialnych).

Pomysł jego realizacji powstał jeszcze w roku 1996 jako Next Generation Space Telescope.
Od 2002 roku występuje już pod obecną nazwą, honorując w ten sposób jednego z dyrektorów NASA. W realizację projektu obok NASA zaangażowane są ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i CSA (Kanadyjska Agencja Kosmiczna). Wyniesienie na orbitę według pierwotnych planów miało nastąpić w 2009 roku, jednak na skutek wzrostu kosztów przedsięwzięcia i problemów proceduralnych start jest sukcesywnie przesuwany. Ostatni z podanych terminów wskazuje marzec 2021 roku. Teleskop ma zostać wyniesiony za pomocą rakiety Ariane 5, która wystrzelona zostanie z Gujany Francuskiej.

Budowa

Teleskop Webba będzie zbudowany z 18 pokrytych złotem berylowych luster. Średnica zwierciadła głównego wyniesie 6,5 m (2,5 raza więcej niż w przypadku Hubble’a), a powierzchnia zbierająca promieniowanie osiągnie 25 m². Lustro teleskopu Webba, rozłoży się automatycznie dopiero w przestrzeni kosmicznej - w laboratoriach trwają testy odpowiednich mechanizmów. Każde lustro wyposażone zostało w siłowniki i silniki, które umożliwiają precyzyjne ruchy rzędu nanometrów, wymagane do osiągnięcia odpowiedniej precyzji obserwacji. 

Ponieważ teleskop ma prowadzić badania w spektrum fal podczerwonych, trzeba wyeliminować ich własne i zewnętrzne źródła, które mogą generować szumy. Aby obserwacje prowadzone były precyzyjnie, teleskop nie może emitować ani podlegać żadnemu promieniowaniu cieplnemu mogącemu wywołać zakłócenia. Musi zatem działać w bardzo niskich temperaturach - przeprowadzone w 2011 roku testy kriogeniczne chłodzonych luster zakończyły się pełnym sukcesem. Projekt przewiduje także osłony termiczne blokujące promieniowanie słoneczne (także ziemskie i księżycowe), wykonane z pięciu specjalnych warstw rozdzielonych próżnią, zapewniającą odpowiednią izolację termiczną.

Orbita

Aby osłona przeciwsłoneczna spełniła swoje zadanie, promienie słoneczne muszą padać z jednego kierunku. Warunek ten spełniony jest w punkcie libracyjnym L2 (zwanym także drugim punktem Lagrange'a), który znajduje się około 1,5 miliona kilometrów za Ziemią (patrząc od strony Słońca). W punkcie tym grawitacja Ziemi i Słońca równoważy się utrzymując obiekt w stałej pozycji względem obu ciał niebieskich. Tam właśnie umieszczony zostanie teleskop. W drodze do miejsca przeznaczenia Webb będzie wykonywał procedury rozruchowe.

Cele misji

Prowadząc obserwacje w podczerwieni teleskop Webba pozwoli na badanie niedostępnych dotąd regionów mgławic czy dysków protoplanetarnych wokół młodych gwiazd. Dodatkowe zadania mają być związane z ekspansją Wszechświata, analizą jego początków (powstawaniem pierwszych galaktyk), poszukiwaniem kwazarów i obiektów quasi-kwazarowych oraz czarnych dziur. Istnieje także szansa, że teleskop dostarczy informacji na temat geologicznie aktywnych regionów Europy i Enceladusa, danych potrzebnych do analizy składu chemicznego wyrzucanej materii oraz wykrywania związków organicznych.