Εκτοξεύθηκε με επιτυχία το μεγαλύτερο και ισχυρότερο διαστημικό τηλεσκόπιο “Τζέιμς Γουέμπ”

Κέντρο ελέγχου του τηλεσκοπίου"James Webb"
Κέντρο ελέγχου του τηλεσκοπίου”James Webb” / Πηγή: NASA

Με τη φιλοδοξία να ανοίξει μια νέα εποχή στην αστρονομία και στην αστροφυσική, εκτοξεύτηκε το διαστημικό τηλεσκόπιο «Τζέιμς Γουέμπ» .

Η εκτόξευση του έγινε με έναν ευρωπαϊκό πύραυλο «Arian 5», λίγο μετά το μεσημέρι, από το ευρωπαϊκό διαστημοδρόμιο στη Γαλλική Γουιάνα, στη βόρεια Ατλαντική ακτή της Νότιας Αμερικής. 

Το «Τζέιμς Γουέμπ» είναι το μεγαλύτερο και το πιο εξελιγμένο τηλεσκόπιο που έχει ποτέ σταλεί στο διάστημα. Θεωρείται ο διάδοχος του τηλεσκοπίου «Χαμπλ», το οποίο είχε ανοίξει νέους δρόμους στην επιστημονική έρευνα παρατηρώντας φαινόμενα όπως μια μαύρη τρύπα στο κέντρο όλων των γαλαξιών ή υδάτινους ατμούς γύρω από τους εξωπλανήτες.

Το τηλεσκόπιο "James Webb" τοποθετείται στον πύραυλο Ariane 5
Το τηλεσκόπιο “James Webb” τοποθετείται στον πύραυλο Ariane 5 / Πηγή: NASA

Μεγάλες διαφορές από τον προκάτοχο του

Το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο έρχεται να καλύψει ένα κενό στην αστρονομική παρατήρηση, χωρίς τα εμπόδια που βάζει η γήινη ατμόσφαιρα, παρατηρώντας τον ουρανό στο εγγύς και μέσο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Αυτή είναι μια βασική διάφορα από το «Χαμπλ» το οποίο παρατηρεί το Σύμπαν στην περιοχή του ορατού φωτός. Έτσι, το «Τζέιμς Γουέμπ» μπορεί να παρατηρήσει μια ακτινοβολία που κάθε σώμα εκπέμπει με φυσικό τρόπο, αλλά δεν είναι ορατή από το μάτι.

Επειδή τα πιο μακρινά ουράνια σώματα φαίνονται με μετατόπιση της ακτινοβολίας τους προς το ερυθρό, εκπέμπουν φως με περισσότερη εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία και μπορούν να παρατηρηθούν μόνο με τηλεσκόπια που την ανιχνεύουν. Επιπλέον, η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί να διαπεράσει νέφη σκόνης και αερίων, αποκαλύπτοντας τι υπάρχει μέσα και πίσω απ’ αυτά.

Μια άλλη βασική διαφορά είναι ότι το μάζας 6,5 τόνων «Τζέιμς Γουέμπ» έχει 6,25 φορές μεγαλύτερη συλλεκτική επιφάνεια, άρα και ευαισθησία σε πολύ αχνά ουράνια σώματα συγκριτικά με το «Χαμπλ».

Επιπρόσθετα, έχει σημαντικά μεγαλύτερο οπτικό πεδίο, καλύπτοντας 15 φορές μεγαλύτερη περιοχή του ουρανού. Το πρωτεύον κάτοπτρό του αποτελείται από 18 εξαγωνικά τμήματα, που είναι κατασκευασμένα από επιχρυσωμένο βηρύλλιο, τα οποία ξεδιπλώνουν και προσαρμόζονται σχηματίζοντας ένα κάτοπτρο διαμέτρου 6,5 μέτρων.

Το μεγαλύτερο εξάρτημα του είναι η ηλιακή ασπίδα πέντε στρωμάτων, που μειώνει την ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στο τηλεσκόπιο κατά ένα εκατομμύριο φορές και είναι η κύρια αιτία του μεγάλου μεγέθους του (20 επί 14 μέτρα). Στο σημείο L2, από τη μεριά που βλέπει τον Ήλιο, η ασπίδα θα έχει θερμοκρασία 85 oC και από την άλλη μεριά, από κει που θα κάνει τις αστρονομικές παρατηρήσεις το τηλεσκόπιο, θα έχει -233 oC!

Το τηλεσκόπιο "James Webb" στον πύραυλο Ariane 5 στην Γαλλική Γουιάνα λίγο πριν την εκτόξευση
Το τηλεσκόπιο “James Webb” στον πύραυλο Ariane 5 στην Γαλλική Γουιάνα λίγο πριν την εκτόξευση / Πηγή: NASA

«Ακίνητη» κίνηση

Το τηλεσκόπιο θα περιφέρεται γύρω από τον Ηλιο σε απόσταση 1,5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων μακριά από τη Γη, στο σημείο που ονομάζεται δεύτερο σημείο Λαγκράντζ ή L2, όπου θα φτάσει ένα μήνα μετά την εκτόξευσή του. Στα σημεία Λαγκράντζ η βαρυτική έλξη της Γης και του Ήλιου εξισορροπείται από τη φυγόκεντρο δύναμη και έτσι τα σώματα που βρίσκονται εκεί, μπορούν να παραμείνουν σταθερά. Για την ακρίβεια, τα σημεία L1, L2 και L3 παρουσιάζουν ασταθή ισορροπία και απαιτείται τακτική διόρθωση με πυροδότηση των ακροφυσίων διόρθωσης πορείας, αλλά με μικρή κατανάλωση καυσίμου.«Χαμπλ»​_

Στο σημείο L2 η ηλιακή ασπίδα του «Τζέιμς Γουέμπ» θα εμποδίζει τόσο το φως από τον Ηλιο, όσο και το ανακλώμενο από τη Γη και τη Σελήνη. Ετσι το τηλεσκόπιο θα παραμένει κρύο, προϋπόθεση απαραίτητη για ένα υπέρυθρο τηλεσκόπιο (η ακτινοβολούμενη θερμότητα είναι υπέρυθρες ακτίνες, οι οποίες θα παραμόρφωναν το σήμα των υπέρυθρων ακτίνων που στέλνουν τα παρατηρούμενα από το τηλεσκόπιο ουράνια σώματα). Καθώς η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ηλιο, θα περιφέρεται κι αυτό μαζί της, παραμένοντας όμως στην ίδια απόσταση σε σχέση με τη Γη και τον Ηλιο.

Διεισδυτική ματιά

Μεταξύ των επιστημονικών στόχων του «Τζέιμς Γουέμπ»  είναι η παρατήρηση των πιο μακρινών γαλαξιών, ώστε να σχηματιστεί καλύτερη εικόνα για την εξέλιξη του ορατού σύμπαντος σε σχέση με τις κυρίαρχες θεωρίες που την περιγράφουν, τον ρόλο των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στο σχηματισμό ή την εξέλιξη των γαλαξιών. Θα κάνει, επίσης, παρατηρήσεις σχετικά με τον σχηματισμό άστρων και νέων πλανητικών συστημάτων, αστρονομικά φαινόμενα που συμβαίνουν μέσα σε πυκνά νέφη και γι’ αυτό σπανίως είναι ορατά. Οι επιστήμονες αναμένουν την ανακάλυψη πολλών εξωπλανητών. Ιδιαίτερος στόχος του θα είναι οι καφέ νάνοι, ουράνια σώματα μεταξύ άστρου και πλανήτη, με χαρακτηριστικά και των δυο, που ακτινοβολούν κυρίως στο υπέρυθρο.

Αντικείμενο επισταμένης μελέτης του νέου τηλεσκοπίου θα γίνουν οι ατμόσφαιρες των πλανητών του ηλιακού συστήματος και των δορυφόρων τους που έχουν ατμόσφαιρα, αλλά και οι ατμόσφαιρες των πιο κοντινών εξωπλανητών που έχουν ανακαλυφθεί, καθώς τα φασματόμετρα του θα είναι ικανά να αναλύσουν το φως των άστρων που περνάει μέσα απ’ αυτές, ώστε να εντοπίσουν τη φασματική υπογραφή των χημικών στοιχείων που τις σχηματίζουν. Ακόμη και οι δακτύλιοι του Κρόνου, του Ποσειδώνα, του Ουρανού και του Δία είναι πολύ καλύτερα ορατοί στο υπέρυθρο. Οι δακτύλιοι ειδικά του Κρόνου αποδείχτηκε ότι είναι ένα σύστημα καταστροφής και αναδημιουργίας δορυφόρων από τα υλικά προηγούμενων φεγγαριών και το «Γουέμπ» θα δείξει αν συμβαίνει το ίδιο με τους δακτυλίους και των άλλων πλανητών.

Θα κάνει επίσης παρατηρήσεις του Δία και των δορυφόρων του, του Γανυμήδη και της Ευρώπης με τους πιθανούς ωκεανούς κάτω από την παγωμένη επιφάνεια, της Ιούς με τα «κρυφά ηφαίστεια» θειαφιού, των άλλων εξωτερικών πλανητών και του δορυφόρου του Κρόνου Τιτάνα, που είναι το μόνο άλλο σώμα στο ηλιακό σύστημα πέρα από τη Γη που διαθέτει υγρές λίμνες και θάλασσες (έστω κι αν δεν αποτελούνται από νερό). Οι συμπληρωματικές παρατηρήσεις του ΔΤΤΓ πάνω στα ευρήματα του διαστημικού τηλεσκοπίου υπερύθρων «Σπίτζερ» θα δώσουν περισσότερα στοιχεία σχετικά με την ανακάλυψη υδρατμών σε τουλάχιστον τα μισά από τα μέχρι σήμερα γνωστά πρωτοπλανητικά νεφελώματα, δίνοντας κάποιες απαντήσεις και για την προέλευση του νερού στη Γη.

(Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ, «Ριζοσπάστης», www. nasa.gov).

Δείτε ακόμα...