Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Osmnácté zrcadlo

Publikováno: Vesmír 95, 230, 2016/4

Hubbleův teleskop se dočká nástupce. Na začátku února letošního roku byl na rozkládací konstrukci kosmického teleskopu příští generace namontován poslední, osmnáctý segment jeho hlavního zrcadla. Od plánovaného startu do vesmíru nás dělí už jen necelé tři roky. Ač to může znít překvapivě, v příběhu Webbova teleskopu se to jeví jako pouhý okamžik.

Ten příběh začal 8. června 1998, kdy tehdejší ředitel (administrátor) amerického úřadu NASA Daniel Goldin představil veřejnosti projekt Next Generation Space Telescope (NGST), neboli Kosmický teleskop příští generace. Současně byly zveřejněny jeho čtyři možné podoby, z nichž se bude vybírat. Ve třech případech šlo o dalekohled se zrcadlem, které by se teprve po vynesení do vesmíru rozložilo do pracovní polohy a jehož sběrná plocha by odpovídala průměru okolo osmi metrů. Proti slunečnímu světlu mělo zrcadlo pracující ve volném prostoru chránit obrovské stínítko. Dalekohled měl podle všech tří návrhů operovat ve vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů od Země ve směru od Slunce, v místě, kde se vzájemně kompenzuje gravitační přitažlivost obou těles s odstředivou silou. Objekt sem umístěný pak spolu se Zemí obíhá okolo Slunce. Prakticky je však ve stavu labilní rovnováhy, takže družice ve skutečnosti okolo tohoto bodu, označovaného jako L2, „kličkují“ po tzv. Lissajousových křivkách. Čtvrtá koncepce nejvíce připomínala klasický dalekohled – měla pevné monolitické zrcadlo o průměru šest metrů. Zvláštností byl nápad vyslat takový teleskop na velmi protáhlou eliptickou oběžnou dráhu okolo Slunce, která by zařízení občas zavedla až za dráhu planety Mars, na hranici pásu asteroidů. A datum startu? Plán říkal, že někdy v roce 2007.

Chybovat podruhé nelze

V září roku 2002 dostal teleskop jméno podle bývalého ředitele NASA Jamese Webba, jenž úřad vedl v době „závodů o Měsíc“, které krátce po jeho odchodu z funkce vyvrcholily úspěšnými výpravami lodí Apollo. Namísto Next Generation Space Telescope od té doby mluvíme o James Webb Space Telescope (JWST). Současně byl jako vítězný návrh vybrán koncept firmy TRW se zrcadlem ze šestiúhelníkových segmentů, průměr se zmenšil na „nejméně 20 stop“ (šest metrů) a start byl posunut na rok 2010. Vzápětí se však firma, která měla zkušenosti z vývoje raket Atlas a některých ze sond řady Pioneer, rozdělila. Její kosmické aktivity koupila společnost Northrop Grumman, jež figuruje jako dodavatel konstrukce teleskopu a zrcadla dodnes. Následovalo období, které nedávalo astronomům důvod k optimismu. Ačkoli po USA cestoval model teleskopu v životní velikosti, každý rok se start posouval o rok, až se na nějakou dobu odhad stabilizoval na formulaci „po roce 2014“.

Zkušenost však říká, že spěch se nemusí vyplatit. A nejde jen o peníze. Hned po startu Hubbleova kosmického teleskopu se v roce 1990 zjistilo, že odrazná plocha jeho zrcadla o průměru 2,4 metru je sice vyrobena s dokonalou přesností (říkalo se tehdy, že kdyby byla velká jako celé Spojené státy, nejvyšší hora by měřila necelý palec), ale má jiný tvar, než by měla mít (výška hory souhlasila, ale místo Ameriky vyrobili Asii). Šetřilo se na testech, takže o peníze vlastně přece jen šlo. Hlavně ale teleskop kvůli vadě neukazoval ostřeji než pozemské dalekohledy, jejichž obraz rozmazává turbulentní atmosféra.

Tehdy se ukázalo, že vše špatné může být k něčemu dobré. Projekt Hubbleova teleskopu počítal se servisními návštěvami raketoplánů, při nichž astronauti prováděli nejen údržbu a opravy, ale mohli měnit i celé kamery. Technici vyvinuli nové detektory vybavené optikou, která původní vadu kompenzuje tak, že dnes Hubble „vidí“ ještě ostřeji, než kdyby byl na začátku zcela v pořádku. V případě Webbova teleskopu by ale taková chyba byla osudová a těžko říci, zda s dnešní technikou napravitelná. K vesmírné observatoři vzdálené 1,5 milionu kilometrů od Země současné kosmické lodi a rakety opraváře a nové kamery nedopraví. Všechno musí klapnout na první pokus.

Evropa hlásí hotovo

V konečné verzi má Webbův teleskop zrcadlo složené z osmnácti pozlacených šestiúhelníkových segmentů, vnější průměr zrcadla je 6,5 metru. Stínidlo proti Slunci má rozlohu tenisového kurtu. Observatoř bude vybavena čtyřmi přístroji označenými téměř poeticky znějícími akronymy: MIRI, NIRSpec, NIRCam a FGS-NIRISS. Vesměs jde o přístroje citlivé k infračervenému záření (proto všechny ty zkratky obsahují písmena IR). Celkový rozsah vlnových délek, na které jsou detektory citlivé, sahá od 600 nanometrů (viditelné světlo oranžové barvy) po 28 mikrometrů (střední infračervená oblast). Pro srovnání: kamery Hubbleova teleskopu jsou citlivé na různá pásma od 100 nanometrů (UV záření) po 2,5 mikrometru (blízké infračervené). Je vidět, že zájem astronomů se přesouvá k objektům, které vydávají záření s delšími vlnami, odpovídajícími nižším teplotám. Infračervené detektory je také třeba udržovat na nízké teplotě, takže přístroje Webbova teleskopu budou chlazeny až na – 233 °C.

Dosud byla řeč jen o NASA, ale projekt Webbova teleskopu je, podobně jako byl ten Hubbleův, mezinárodní. Spolupracuje Kanada a Evropská kosmická agentura (ESA). Ta dodává kompletní infračervený spektrograf NIRSpec a podstatnou část kamery MIRI. NIRSpec byl dokončen a předán k zabudování do přístrojové sekce teleskopu a k předstartovním testům v září 2013 – z toho je zřejmé, že start už příliš odkládat nelze, nemají-li detektory beznadějně zastarat ještě před tím, než se dají do práce. Kromě toho ESA zajistí vynesení teleskopu raketou Ariane 5 ECA a odborníky obsluhující vesmírnou observatoř. Za to všechno Evropa získá patnáctiprocentní podíl pozorovacího času na budoucím největším kosmickém teleskopu.

Příští generace připravena

Naštěstí se už blýská na lepší časy. Z NASA začaly postupně přicházet zprávy o rostoucím počtu dokončených a instalovaných částí zrcadla, v polovině prosince 2015 podepsala ESA se společností Arianespace kontrakt na start z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně v říjnu 2018 (cesta na „pracoviště“ v bodě L2 má trvat dalších šest měsíců). A v únoru 2016 astronomický svět obletěla fotografie zachycující instalaci posledního z 18 segmentů zrcadla Webbova teleskopu.

Slova „teleskop příští generace“ v názvu projektu se ukázala být prorocká. Pokud už půjde vše hladce, dočkají se astronomové prvního světla z Kosmického teleskopu Jamese Webba v roce 2019 – celou jednu generaci (21 let) po zveřejnění projektu.

Soubory

článek ve formátu pdf: V201604_230-231.pdf (271 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky