Magazyn

8 stycznia 2022 r.
16:07

Co będzie obserwować Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba? Zobaczymy "początki wszechświata"

Zwierciadło Teleskopu Webba jest zbudowane z 18 sześciokątnych segmentów
Zwierciadło Teleskopu Webba jest zbudowane z 18 sześciokątnych segmentów (fot. NASA/Desiree Stover)

Teleskop Jamesa Webba będzie w stanie badać atmosfery planet krążących wokół innych gwiazd, które – jak na razie – wykrywamy tylko jako takie drobne pociemnienia gwiazd wtedy, kiedy planeta przechodzi przed ich tarczą. Będzie w stanie obserwować także ciała naszego układu planetarnego, podobnie jak Teleskop Hubble’a, wliczając w to nie tylko wielkie planety, ale również mniejsze ciała niebieskie jak duże planetoidy czy planety karłowate – rozmowa z dr. Piotrem Witkiem z Planetarium Centrum Nauki Kopernik w Warszawie

AdBlock
Szanowny Czytelniku!
Dzięki reklamom czytasz za darmo. Prosimy o wyłączenie programu służącego do blokowania reklam (np. AdBlock).
Dziękujemy, redakcja Dziennika Wschodniego.
Kliknij tutaj, aby zaakceptować
  • Pod koniec grudnia wystrzelono w kosmos rakietę z Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba. Czy można powiedzieć, że zakończyliśmy 2021 rok mocnym akcentem?

– Zdecydowanie tak. To było bardzo długie oczekiwanie, które zakończyło się – jak na razie – zdecydowanym sukcesem. Teleskop gładko poleciał w kosmos, dokładnie po takiej trajektorii, jaka była oczekiwana. Póki co, rozkładanie go w kosmosie przebiega bezproblemowo.

  • Jakie nadzieje wiąże się z tym projektem?

– Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba może zrewolucjonizować naszą wiedzę o kosmosie, tak jak uczyniło to wcześniej wystrzelenie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Nasza atmosfera jest czymś, co znacznie ogranicza nasze możliwości oglądania kosmosu, w szczególności poza zakresem światła widzialnego. Światło podczerwone, czyli takie o dłuższych falach niż światło widzialne, to jest ten zakres, w którym Teleskop Webba będzie obserwował kosmos.

Ten zakres jest w dużej mierze ograniczony właśnie przed naszą atmosferę, w związku z czym do jego obserwacji jest potrzebne wykorzystanie teleskopów kosmicznych. Zaglądając w kosmos za pomocą teleskopu podczerwonego, możemy sięgnąć głębiej, zobaczyć rzeczy niedostrzegalne dla nas do tej pory i jeszcze starsze niż do tej pory ujawnione przez nasze teleskopy.

  • Kosmiczny Teleskop Hubble’a trafił na orbitę w 1990 roku. Od tamtego momentu minęły już 32 lata. Czy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie jego następcą?

– Pod pewnymi względami, przy czym to nie jest teleskop, który zastąpi Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Teleskop Webba będzie, niejako, poszerzał badania w zakresach, w których Teleskop Hubble’a już je przeprowadził. Umożliwi też zupełnie nowe badania, ale nie wszystkie obserwacje Hubble’a będzie można „powtórzyć”.

Webb to przede wszystkim teleskop podczerwony. Z kolei Hubble obserwował kosmos w świetle widzialnym, częściowo w ultrafiolecie i w małym stopniu w podczerwieni. Wchodzimy w nowy zakres obserwacji wszechświata, a przynajmniej w dużo lepsze możliwości obserwacji w tym zakresie podczerwonym.

Istotnym ograniczeniem dla Teleskopu Jamesa Webba jest konieczność utrzymania jego aparatury w niskiej temperaturze. Do tego jest potrzebne pewne manewrowanie silnikami, ponieważ punkt, w którym się znajduje nie gwarantuje mu stuprocentowej stabilności w każdym kierunku – tłumaczy dr Piotr Witek z Planetarium Centrum Nauki Kopernik w Warszawie (fot. Archiwum prywatne)
  • Główne zwierciadło Teleskopu Webba jest kilkukrotnie większe od tego, którym dysponuje Teleskop Hubble’a i ma inny kształt. Wygląda jak plaster miodu. Jakie to ma znaczenie?

– Teleskop Hubble’a ma zwierciadło monolityczne, czyli złożone z jednego elementu. Gdyby chcieć skonstruować takie zwierciadło i tego rozmiaru co główne zwierciadło Webba, to byłoby ono niesamowicie ciężkie. Przy okazji szanse na jego uszkodzenie też byłyby spore. Tutaj głównym ograniczeniem jest waga zwierciadła.

Zwierciadło Webba jest zbudowane z sześciokątnych segmentów, których łącznie jest 18. Są one znacznie lżejsze, a przy okazji mają możliwość niezależnego korygowania wzajemnego ustawienia. Daje to możliwość, niejako, zmiany kształtu tego zwierciadła już po starcie. To jest w pewnym stopniu ograniczone jakością wykonania tych zwierciadeł, ale sama długość czasu pracy nad nimi sugeruje, że przyłożono do tego dużą wagę.

Ten teleskop był przygotowywany przez, mniej więcej, 24 lata, od momentu sformułowania pierwszej koncepcji. To naprawdę bardzo długo. Nie wszystkie rzeczy poszły pomyślnie podczas jego planowania i konstrukcji. Koszt budowy był kilkukrotnie przekroczony względem pierwszych szacunków. Tym niemniej, ostateczna konstrukcja, jeśli wszystko rozłoży się w kosmosie tak, jak powinno, będzie fantastycznym krokiem naprzód dla astronomii.

Teleskop Jamesa Webba będzie w stanie badać atmosfery planet krążących wokół innych gwiazd, które – jak na razie – wykrywamy tylko jako takie drobne pociemnienia gwiazd wtedy, kiedy planeta przechodzi przed ich tarczą. Będzie w stanie obserwować także ciała naszego układu planetarnego, podobnie jak Teleskop Hubble’a, wliczając w to nie tylko wielkie planety, ale również mniejsze ciała niebieskie jak duże planetoidy czy planety karłowate. I to ze znacznie wyższą rozdzielczością, niż był to w stanie zrobić Hubble.

Będzie w stanie, prawdopodobnie, zobaczyć światło pierwszych gwiazd w naszym kosmosie, ponieważ patrząc w podczerwieni, będzie w stanie zarejestrować światło, które przez rozszerzanie się wszechświata zostało rozciągnięte daleko poza zakres światła, w którym zostało wyemitowane – widzialnego czy ultrafioletowego.

  • Spotkałem się nawet z takim określeniem, że Teleskop Webba pomoże nam zobaczyć „początki wszechświata”.

– Każdy teleskop jest trochę ograniczony swoją rozdzielczością, a z drugiej strony zdolnością zbierania światła. Mając zdecydowanie większe zwierciadło, Teleskop Jamesa Webba będzie zbierał znacznie więcej światła niż Teleskop Hubble’a. Będzie to światło w innym zakresie, które jest dłuższe, a przez to pochodzi z chłodniejszych z naszego punktu widzenia obiektów. Chłodniejszych niekoniecznie z tego powodu, że same z siebie są zimniejsze, ale być może ich światło zostało w ten sposób przekształcone przez rozszerzanie się wszechświata.

  • Niezwykle ważnym aspektem jest również to, że Teleskopu Webba – w przeciwieństwie do Teleskopu Hubble’a – nie będzie można naprawiać w kosmosie. Czyli musi to być konstrukcja jak najmniej awaryjna.

– Zgadza się. Kosmiczny Teleskop Hubble’a jest na niskiej orbicie okołoziemskiej, zaledwie 540 kilometrów nad Ziemią. Dzięki temu był w zasięgu lotu wahadłowców, które wykonały do niego pięć misji naprawczych. Pozwoliły nie tylko poprawić pewne błędy, związane na przykład ze szlifowaniem głównego zwierciadła, do którego potrzebne były „okulary”, ale też wymieniać i aktualizować sprzęt, który się zużywał, bądź który mógł zostać zastąpiony przez nowsze instrumenty.

W przypadku Webba nie ma takiej możliwości, bo ten teleskop będzie umieszczony 1.5 miliona kilometrów od Ziemi, na takiej specyficznej orbicie okołosłonecznej, na której będzie utrzymywał, mniej więcej, stały dystans względem naszej planety.

25 grudnia wystartowała rakieta Ariane 5 z Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba (fot. NASA/Bill Ingalls)
  • Działanie Teleskopu Webba jest zagwarantowane na pięć lat. To wystarczająco długi czas na dogłębne badanie kosmosu?

– Wszystkie takie gwarantowane czasy w misjach kosmicznych, czy to Amerykańskiej, czy Europejskiej Agencji Kosmicznej, są pomyślane pod kątem tego, żeby podstawowe cele takiego urządzenia dało się zrealizować w obrębie tego zakresu. To jest szczególnie widoczne, na przykład, w przypadku misji łazików marsjańskich. Łaziki z serii Mars Exploration Rovers miały zagwarantowany czas działania na Marsie przez 90 marsjańskich dni (doba marsjańska trwa 24 godziny, 39 minut i 35 sekund – dop. red.). Jeden z nich działał około 14 lat na powierzchni tej planety. To nie jest tak, że urządzenie się zepsuje po tym czasie, tylko spodziewamy się, że cele, dla których ten teleskop został skonstruowany i wysłany, w podstawowym zakresie da się w tym czasie zrealizować.

Istotnym ograniczeniem dla Teleskopu Jamesa Webba jest konieczność utrzymania jego aparatury w niskiej temperaturze. Do tego jest potrzebne pewne manewrowanie silnikami, ponieważ punkt, w którym się znajduje nie gwarantuje mu stuprocentowej stabilności w każdym kierunku. Tym niemniej, tego paliwa jest dostatecznie dużo, żeby teleskop mógł działać zdecydowanie więcej niż takie minimum.

  • Sami naukowcy mówią też, że zostaną wręcz „zalani danymi”.

– Wystarczy spojrzeć na to, jak wyglądają badania z użyciem Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Wciąż publikowane są nowe prace oparte o obserwacje tego teleskopu i naukowcy wciąż starają się o to, by mieć udostępniony czas pracy na tym urządzeniu.

Podobnie może być z Teleskopem Jamesa Webba. Jesteśmy  obecnie w takim etapie rozwoju astronomii, kiedy dane zbierane przez nasze wielkie obserwatoria – zarówno kosmiczne, jak i naziemne – są gromadzone w takich ilościach, że ich przetworzenie wymaga często użycia sztucznej inteligencji. I to do samego tylko przebrania zebranych danych i wyłowienia z nich pewnych trendów, istotnych informacji. Człowiekowi trudno jest ogarnąć takie ilości danych, jakie są zbierane przez obserwatoria kosmosu.

  • Co może pójść nie tak w takim projekcie?

– Bardzo wiele rzeczy. Jeśli myślimy o tym, co działo się na Ziemi, to podczas konstrukcji tego teleskopu, na przykład, były wyraźnie niedoszacowane i czasy, i koszty pracy nad różnymi elementami tego teleskopu, co przełożyło się na zdecydowane wydłużenie oczekiwania na teleskop i zwiększenie kosztów.

Jeżeli chodzi o to, co teraz może pójść nie tak, już po starcie, który był krytycznym elementem, to teraz to niezwykle skomplikowane urządzenie musi się bezproblemowo rozłożyć. Aktualnie jesteśmy na etapie rozkładania osłony cieplnej. To jest bardzo skomplikowana struktura – pięć warstw, złożonych ze specjalnego materiału o określonych właściwościach termicznych i mechanicznych, który musiał być niezwykle precyzyjnie złożony, żeby się nie rozedrzeć podczas rozciągania.

Ta osłona ma kształt takiego latawca, który wzdłuż swojej długiej przekątnej ma ponad 20 metrów, co daje wyobrażenie o tym, jak duży jest ten teleskop. Ta osłona jest teraz rozkładana, później będzie napięta, a potem przechodzimy do etapu rozkładania samego zwierciadła, które także musiało być złożone, z racji tego, że teleskop był za duży na jakąkolwiek obecnie używaną rakietę. Na razie ten etap musi pójść bezproblemowo.

Dotarcie na orbitę jest już zagwarantowane, ponieważ krytyczne były te momenty po starcie. Odpalenia silników w określonych momentach skorygowały trajektorię w taki sposób, że właściwie nie musimy się już martwić o dalszy lot. Natomiast jakaś drobna awaria któregoś z bardzo wielu podzespołów tego superskomplikowanego urządzenia może przesądzić o tym, że jakość zdjęć będzie niższa, niż oczekujemy. Albo że trzeba będzie poświęcić kolejny czas na przygotowanie programowego obejścia jakiegoś błędu.

  • Pierwsze obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba mają się pojawić w lipcu?

– To będzie tzw. pierwsze światło, czyli pierwsza obserwacja. Może jeszcze nie to, na co każdy z zespołów rezerwujących czas na Webbie czeka, ale taki pierwszy dowód na to, że teleskop działa jak należy.

(fot. NASA/Chris Gunn)
e-Wydanie

Pozostałe informacje

Damian Warchoł w obu meczach rozegranych w tym roku trafiał do siatki. Czy w sobotę przedłuży dobrą passę?

Górnik Łęczna zmierzy się w sobotę ze Zniczem Pruszków. "Wielkie wyzwanie"

Na inaugurację remis, przed tygodniem porażka, więc teraz do kompletu przydałoby się zwycięstwo. Górnik Łęczna w sobotę zmierzy się u siebie ze Zniczem Pruszków. Spotkanie zaplanowano na godz. 19.30. Transmisję będzie można obejrzeć na TVP 3 oraz na portalu sport.tvp.pl.

Jak bezpiecznie pakować i wysyłać paczki? Praktyczny poradnik

Jak bezpiecznie pakować i wysyłać paczki? Praktyczny poradnik

Wysyłanie paczek może być stresującym doświadczeniem, szczególnie gdy zależy Ci na tym, by przedmioty dotarły do adresata w nienaruszonym stanie. Niezależnie od tego, czy wysyłasz prezent dla bliskiej osoby, czy prowadzisz sklep internetowy, właściwe pakowanie i wysyłka paczek są kluczowe. W tym praktycznym poradniku przedstawimy najważniejsze zasady, które pomogą Ci bezpiecznie przygotować i wysłać paczkę.

Mariusz Wicik (w środku), nowy szef puławskiej rady miasta, a Waldemar Orkiszewski (z prawej) - nowy zastępca rady. Ten ostatni w ciągu jednej sesji zrezygnował ze swojej funkcji, a następnie został na nią ponownie wybrany
Puławy

Falstart z nowymi wiceprzewodniczącymi. Groziło unieważnienie

Podczas ostatniej sesji Rady Miasta Puławy doszło do niespodziewanej rezygnacji wybranych zaledwie miesiąc temu dwójki nowych wiceprzewodniczących tego gremium, a następnie powołanie ich na nowo. To skutek formalnego błędu, który popełnił równie nowy przewodniczący RM, Mariusz Wicik.

Farma wiatrowa w Trzydniku Dużym? Inwestor odpowiada na kontrowersje
Dzień Wschodzi
film

Farma wiatrowa w Trzydniku Dużym? Inwestor odpowiada na kontrowersje

W ostatnich latach energia wiatrowa zyskuje na popularności w Polsce, choć wciąż budzi wiele emocji i kontrowersji. W województwie lubelskim, w gminie Trzydnik Duży, firma Res Global Investments planuje budowę farmy wiatrowej. Projekt ten, choć na wczesnym etapie, już teraz wywołuje dyskusje wśród mieszkańców i lokalnych władz. Czy inwestycja w energię wiatrową to szansa na rozwój regionu, czy źródło potencjalnych problemów? Postanowiliśmy przyjrzeć się temu tematowi bliżej, rozmawiając z Kamilem Kwaśniakiem, Project Managerem firmy Res Global Investments.

Emmanuel Leocmte i jego koledzy liczą w sobotę na zwycięstwo

PGE Start Lublin zagra z nieobliczalnym rywalem z Gliwic

Po dwóch tygodniach przerwy PGE Start wraca do gry. Lublinianie w sobotę o godz. 15.30 zmierzą się u siebie z GTK Tauron Gliwice.

Najpierw kajdanki, potem rodzinne spotkanie po latach

Najpierw kajdanki, potem rodzinne spotkanie po latach

22-latek poszukiwany za przestępstwa narkotykowe trafił do policyjnego aresztu. Tam usłyszał swojego 35-letniego brata, którego jak się okazało, nie widział od kilku lat. Straszy brat został zatrzymany podczas interwencji domowej. Ich rozłąka może potrwać dłużej, gdyż 22 latek ma do odsiadki ponad 2 lata.

Centrum Wsparcia Badań Klinicznych w Lublinie otrzymało ponad 7 mln zł na rozwój

Centrum Wsparcia Badań Klinicznych w Lublinie otrzymało ponad 7 mln zł na rozwój

To na co czekaliśmy, stało się faktem. Niezwykle pokaźna kwota trafia na konto Centrum Wsparcia Badań Klinicznych poprzez Agencję Badań Medycznych, a pochodząca z Krajowego Planu Odbudowy – tymi słowami rozpoczęto konferencję prasową, podczas której ogłoszono, że Centrum Wsparcia Badań Klinicznych (CWBK) działające przy Uniwersytecie Medycznym w Lublinie otrzymało dotację w wysokości ponad 7,1 mln zł. Środki te zostaną przeznaczone na dalszy rozwój ośrodka, zatrudnienie nowych specjalistów oraz szkolenia dla pracowników.

Filip Wójcik w poniedziałek zaczął mecz ligowy w "podstawie" pierwszy raz od... września

Filip Wójcik (Motor Lublin): W meczu z GKS Katowice pokazaliśmy charakter

Rozmowa z Filipem Wójcikiem, piłkarzem Motoru Lublin

MZK Puławy to największy publiczny przewoźnik w powiecie puławskim, który rocznie przewozi ponad dwa miliony pasażerów. Niestety z roku na rok ich liczba maleje, co przekłada się na wpływy ze sprzedaży biletów

Drożej w puławskich "emkach". Radni przyjęli nowy cennik

Od maja drożej w puławskich autobusach komunikacji miejskiej. W środę radni przyjęli uchwałę, która wprowadza nowy cennik biletów oraz nowe strefy przewozowe. Bilet normalny będzie droższy o złotówkę. Rosną także rekompensaty dla gmin korzystających z usług MZK.

Uroczyste wręczenie 23 umów w ramach Działania 8.9 FEL 2021-2027, 17 lutego 2025 r.

Wsparcie osób zagrożonych wykluczeniem społecznym

W dniu 17 lutego 2025 r. Marszałek Województwa Lubelskiego Jarosław Stawiarski wręczył Beneficjentom 23 umowy o dofinansowanie projektów w ramach Działania 8.9 Integracja społeczna osób najbardziej potrzebujących wsparcia programu Fundusze Europejskie dla Lubelskiego 2021-2027. Umowy te opiewają na blisko 21 mln zł, z czego środki unijne to niemal 17,8 mln zł, zaś prawie 2 mln zł pochodzi ze środków Budżetu Państwa.

Aleksandra Rosiak, to jedna z zawodniczek MKS FunFloor Lublin, które otrzymały powołanie do reprezentacji Polski

Cztery zawodniczki MKS FunFloor Lublin powołane do reprezentacji Polski

Cztery zawodniczki MKS FunFloor Lublin znalazły się w reprezentacji Polski kobiet na marcowe zgrupowanie w Wałczu oraz turniej Golden League w Den Bosch.

W Chełmie pobiegną „Tropem Wilczym”
Patronat Dziennika Wschodniego

W Chełmie pobiegną „Tropem Wilczym”

Msza święta, występy artystyczne, prezentacje historycznej a następnie bieg ulicami miasta – Chełm już w niedzielę uczci pamięć Żołnierzy Wyklętych.

Rękodzielnicy, łączcie się! Dom kultury zaprasza
3 marca 2025, 17:00

Rękodzielnicy, łączcie się! Dom kultury zaprasza

Jest pomysł, by osoby zajmujące się rękodziełem połączyły siły i prezentowały swoją twórczość podczas organizowanych w mieście imprez. Chce im w tym pomóc Zamojski Dom Kultury. Dlatego zaprasza na spotkanie.

Pijany kierowca fiata o włos minął się z ciężarówką
WIDEO
film

Jechał „wężykiem”, omal nie zderzył się z ciężarówką

Ponad 2 promile alkoholu miał w organizmie miał 25-latek z gminy Susiec. Pędził fiatem przez miejscowoć Krynice. Mieszkaniec Łodzi zatrzymał pijanego młodzieńca, który omal nie doprowadził do czołowego zderzenia z tirem.

Ruszyła podwyżka emerytur i rent

Ruszyła podwyżka emerytur i rent

Pierwsze podwyższone emerytury i renty trafiły już na konta i do portfeli mieszkańców naszego regionu. Ruszyła coroczna waloryzacja świadczeń. Wzrastają od marca o 5,5 procent.

ALARM24

Masz dla nas temat? Daj nam znać pod numerem:
Alarm24 telefon 691 770 010

Wyślij wiadomość, zdjęcie lub zadzwoń.

kliknij i poinformuj nas!

Najczęściej czytane

Dzisiaj · Tydzień · Wideo · Premium