Milion i pół kilometra od Ziemi

Co nam daje teleskop Jamesa Webba?

Prof. Paweł Pietrukowicz – astronom, członek zespołu OGLE (The Optical Gravitational Lensing Experiment) przy Obserwatorium Astronomicznym UW.

Nasz nowy teleskop – nasz, bo jest on własnością NASA (USA), ESA (Europa) i CSA (Kanada), a także Polski, skoro płacimy składkę za członkostwo w Europejskiej Agencji Kosmicznej – kosztował 10 mld dol. Właśnie ten koszt był przyczyną opóźnień w jego uruchomieniu. Stało się to możliwe dopiero 25 grudnia 2021 r. Jednak skorzystać z niego można było po pół roku – tyle zajęło złożenie lustra i przetestowanie. Efektywnie pracuje od lipca 2022 r.
– Sprecyzujmy. Nie było żadnego polskiego wkładu w budowę teleskopu Webba. Europejska rakieta wystartowała z Gujany. Przygotowania do powstania teleskopu trwały dwie dekady. Jeśli chodzi o udział Polski, to moja była studentka Aleksandra Hamanowicz pracuje w instytucji nadzorującej Space Telescope Science Institute, mającego siedzibę w Baltimore koło Waszyngtonu.

Teleskop Webba jest kolejnym, po teleskopie Hubble’a, przedsięwzięciem „przedłużającym” nasze zdolności obserwowania nieba.
– Hubble, pracujący od 1990 r., został umieszczony na orbicie na wysokości 600 km nad Ziemią. Do tej pory odbyło się pięć misji serwisowych. Napraw dokonywali astronauci. Najczęściej psuły się żyroskopy odpowiadające za stabilizację urządzenia. Obecnie, gdy nie ma już lotów wahadłowców, jego stan się pogarsza. Jeszcze pracuje, ale jest bliski zamknięcia. Koordynacją i nadzorem zajmuje się ten sam Space Telescope Science Institute. Teleskop Webba nie okrąża Ziemi. Został wyniesiony do punktu L2, w którym równoważy się przyciąganie Ziemi i Słońca. To cztery razy dalej niż odległość Księżyca od Ziemi. Krąży wokół Słońca wraz z Ziemią. Hubble ma detektory optyczne, Webb zaś działa na podczerwień, co pozwala zobaczyć więcej i dalej, bo przesyłany przez niego obraz pozwala przedrzeć się przez obłoki pyłu. Dzięki temu możemy obserwować, jak z obłoków gazowo-pyłowych formują się planety i gwiazdy. To jeden z dwóch głównych celów badawczych teleskopu Webba. W podczerwieni widać odleglejsze rejony wszechświata.

Teleskop Hubble’a nie mógł odbierać fal podczerwieni?
– Jego kamery rejestrowały pełny obraz światła widzialnego, natomiast kamery i spektrografy reagujące na podczerwień mają taką cechę, że muszą być odpowiednio schłodzone. Do tej pory podobne urządzenia w przestrzeni kosmicznej schładzano ciekłym helem, ale to paliwo wyczerpywało się po jakichś dwóch latach. Chodzi o schłodzenie do bardzo niskiej temperatury, 50 K, czyli minus 223 st. C. Tego nie stosuje się w teleskopie Webba. Do zasłonięcia urządzenia przed światłem słonecznym zastosowano tarczę odbijającą promieniowanie słoneczne. Teleskop znajdujący się w cieniu ochładza się w przestrzeni międzyplanetarnej w sposób naturalny do minus 223 st. C.

Nie grozi mu np. to, że odwróci się do Słońca niezasłoniętą stroną?
– Nie ma takiego zagrożenia, a nawet gdyby jego ustawienie zaczęło się zmieniać, niewielkie silniczki, w które jest wyposażony, dokonają korekty. Jest to jak dotychczas największe urządzenie tego typu wysłane przez człowieka w kosmos. I najdroższe. Ma 6,5 m średnicy. Na cenę miały wpływ rodzaj materiału i dokładność wykonania. Jego zwierciadło zbudowano z berylu, który jest bardzo lekki. Powierzchnia odbijająca światło pokryta jest warstwą złota. Planowany czas działania to 10 lat.

Czego możemy się dowiedzieć przez ten czas?
– Cele naukowe przedsięwzięcia są bardzo ambitne. Możemy poznać sposób formowania się wszechświata niedługo po Wielkim Wybuchu. To moment, który według obliczeń nastąpił dokładnie 13,8 mld lat temu.