Nemecká technológia pre „Hubbleov vnúčatá“

Vedci vyvíjajú špičkové technológie pre najväčší vesmírny teleskop

James Webb Space Telescope NASA
čítať nahlas

Vesmírny ďalekohľad JAMES WEBB nahradí HUBBLE v nasledujúcom desaťročí ako najúspešnejší astronomický pozorovací prístroj. Najdôležitejším cieľom tejto misie je objavenie „prvého svetla“ v ranom vesmíre, objavenie sa prvých hviezd z pomaly sa ochladzujúcej ohnivej gule Veľkého tresku. Carl Zeiss Optronics Oberkochen a Inštitút Maxa Plancka pre astronómiu v Heidelbergu (MPIA) v súčasnosti vyvíjajú technické srdce pre dva prístroje nového vesmírneho teleskopu James Webb (JWST).

JWST, ktorý bol uvedený do prevádzky vesmírnymi agentúrami ESA a NASA, bude mať podobu so zrkadlom 6, 5 metra ako nástupca legendárneho vesmírneho teleskopu HUBBLE v nasledujúcich ôsmich rokoch. 29. novembra 2005 boli podpísané zmluvy medzi Carl Zeissom a Astronomickým ústavom Maxa Plancka o spoločnej práci na nástrojoch MIRI a NIRSpec pre JWST.

Svetlo prvých hviezd a galaxií je extrémne posunuté v červenom spektrálnom rozsahu, pretože v dôsledku neustáleho rozširovania vesmíru je vlnovou dĺžkou predlžované dvadsaťnásobne. Preto možno raný vesmír pozorovať iba v infračervenom spektrálnom rozsahu. Slabé kozmické zdroje by tu boli prekryté infračerveným (tepelným) žiarením ďalekohľadu a prístrojov. Na uvoľnenie malých signálov od tohto rušenia musí byť teleskop hlboko ochladený.

Pozrite sa do studeného vesmíru

JWST sa preto nachádza v „Lagrangeovom bode L2“, ktorý sa nachádza 1, 5 milióna kilometrov od zemskej obežnej dráhy. Pretože príťažlivosť slnka a zeme sa sčítajú, JWST beží synchrónne so Zemou okolo Slnka a je vždy od Slnka odvrátený. Tu sa teleskop a prístroje ochladzujú pri pohľade do studeného vesmíru na teplotu -230 stupňov Celzia. Extrémne vysoká citlivosť spojená s vysokým rozlíšením veľmi veľkého ďalekohľadu tiež povedie k úplne novým poznatkom o tvorbe hviezd a planét v našom vlastnom systéme Mliečnej dráhy. Tieto výskumy sú možné iba v infračervenom svetle, pretože toto - na rozdiel od viditeľného svetla - husté oblaky plynov a prachu, v ktorých vznikajú hviezdy a planéty, môžu preniknúť takmer bez narušenia.

Vysoko komplexné filtračné koleso vyvinuté spoločnosťami MPIA a C. Zeiss pre prístroj MIRI, jeden z troch meracích prístrojov JWST. © MPI pre astronómiu

Požiadavky na ďalekohľad a jeho prístroje sú obrovské. Po počiatočnom zaťažení s násobkom gravitačného zrýchlenia sa prístroje ochladili v priestore na takmer nulovú hodnotu (-273 stupňov Celzia). Po rozvinutí ďalekohľadu v cieľovom mieste by sa potom mali astronomické prístroje zarovnať a držať s presnosťou, ktorá je približne rovnaká ako mierenie na špendlík vo vzdialenosti jedného kilometra. zobraziť

Tri prístroje na palube na zaznamenávanie údajov

Na účely získania údajov má vesmírne observatórium na palube tri nástroje - MIRI, NIRSpec a NIRCam. MIRI a NIRSpec sa vyvíjajú a stavajú v Európe. Carl Zeiss a MPIA budú jedinými európskymi zástupcami, ktorí rozhodujúcim spôsobom prispejú k obom nástrojom.

V prípade prístroja MIRI C. ZEISS poskytne MPIA mechanizmy na výmenu filtra a mriežky, ktoré umožňujú presné nastavenie nástroja pre rôzne typy pozorovaní. Samotná MPIA významne prispieva k vývoju a testovaniu. Okrem toho bude spoločnosť C. ZEISS dodávať do mechanizmu EADS Astrium dva mechanizmy na menenie filtra a mriežky pre prístroj NIRSpec. Tu bude MPIA rovnako prispievať svojím know-how. Obe témy boli predmetom podpisu zmluvy.

Z dôvodu podobných požiadaviek sa mechanizmy MIRI a NIRSpec môžu považovať za súvisiace. Vývoj a testovanie mechanizmov bude trvať ďalšie dva a pol roka. Následne sa do príslušných nástrojov začleňujú mechanizmy vyvinuté C. ZEISS a MPIA. Európske štartovacie vozidlo Ariane 5 má priviesť JWST na miesto určenia na trati L2 v roku 2013. Tieto projekty sú podporované Európskou vesmírnou agentúrou ESA, Nemeckým leteckým strediskom DLR a spoločnosťou Max Planck Society.

(idw - MPG, 07.12.2005 - DLO)