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

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.

Zbliża się wiosna, podrożeją śmieci w Lublinie

Zbliża się wiosna, podrożeją śmieci w Lublinie

Mieszkańcy Lublina dostają zawiadomienia o podwyżce opłat za gospodarowanie odpadami komunalnymi. Lubelski ratusz informuje, że  nie ma konieczności składania nowych deklaracji – opłatę należy uiszczać zgodnie z informacją w otrzymanym zawiadomieniu. Nową deklarację muszą złożyć jedynie właściciele nieruchomości, wobec których wydano decyzję określającą wysokość opłaty.

Rodzicu zapamiętaj tę datę! Szkoła o sobie nie przypomni

Rodzicu zapamiętaj tę datę! Szkoła o sobie nie przypomni

Chociaż rok szkolny zaczyna się dopiero 1 września, to początek marca to ważna data dla wszystkich rodziców przedszkolaków i przyszłych pierwszoklasistów. Na najmłodszych czeka ponad 10 tysięcy miejsc w przedszkolach oraz 3400 miejsc w klasach I.

Zapracowany da Vinci. 800 operacji za nim

Zapracowany da Vinci. 800 operacji za nim

Szpital na Kraśnickich znalazł się w gronie liderów wykonywania operacji robotycznych w Polsce. Tylko w ciągu roku robot da Vinci był wykorzystywany 400 razy do różnych operacji, a odkąd jest - pomógł już w 80 zabiegach.

Tężnię solankową mają do dyspozycji m.in. mieszkańcy Wojsławic w powicie chełmskim

Wiadomo, kto zbuduje tężnię w Zamościu. Wybrali najtańszą ofertę

Wygląda na to, że z rocznym poślizgiem, ale w końcu Zamość doczeka się pierwszej w mieście tężni solankowej. Wybrano już wykonawcę, który zrealizuje to zadanie z zeszłorocznego budżetu obywatelskiego.

Nowy dom dla rodziny z Idalina coraz bardziej realny

Nowy dom dla rodziny z Idalina coraz bardziej realny

W grudniu zeszłego roku w tragicznym pożarze w gminie Józefów nad Wisłą zginęły cztery osoby, w tym troje dzieci. Dla uratowanej matki z najstarszym synem płynie ogromna pomoc ze strony tysięcy ludzi z całej Polski. Zbiórki już teraz pozwalają pogorzelcom myśleć o zakupie nowego domu.

60 lat minęło jak jeden dzień... Jubileusz powstania Wydziału Ekonomicznego UMCS
ZDJĘCIA
galeria

60 lat minęło jak jeden dzień... Jubileusz powstania Wydziału Ekonomicznego UMCS

Formalnie został założony 15 lutego 1965 roku. Wydział Ekonomii Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w tym roku obchodzi okrągły jubileusz. Podczas jubileuszowych uroczystości był czas na wspomnienia, odznaczenia pracowników i rozmowy o przyszłości wydziału.

Róża Luksemburg urodziła się 5 marca 1871 roku w Zamościu
6 marca 2025, 16:00

Cała prawda o Róży Luksemburg. Spotkanie z autorką biografii

Weronika Kostyrko, autorka książki poświęconej Róży Luksemburg przyjedzie do Zamościa. W Centrum „Synagoga” Fundacji Ochrony Dziedzictwa Żydowskiego (ul. Pereca 14) opowie o swojej publikacji, ale przede wszystkim bohaterce, urodzonej w Zamościu jednej z bardziej znanych Polek na świecie.

Słodki czwartek na Placu Litewskim
TŁUSTY CZWARTEK
galeria

Słodki czwartek na Placu Litewskim

Tłusty czwartek to dzień, który nieodłącznie kojarzy się z pączkami! Z tej okazji Dziennik Wschodni przygotował dla mieszkańców Lublina słodką niespodziankę.

W Zamościu nie będzie dodatkowych pojemników na odpady tekstylne, nie ma w planach również prowadzenia zbiórek mobilnych. Mieszkańcy muszą wywozić stare ubrania, buty, materiały do PSZOK-ów

Koniec z pojemnikami na odpady tekstylne. „Nas po prostu na to nie stać”

„Dwie siateczki i do PSZOK-u” – tylko w taki sposób mieszkańcy Zamościa mogą wywiązać się z nowego obowiązku segregacji odpadów tekstylnych. W mieście nie pojawią się żadne specjalne pojemniki, nie będzie też mobilnych zbiórek.

Park Handlowy TARGOWA

Park Handlowy TARGOWA

MEDICUS CENTER, miejscem dla lekarzy i przedsiębiorców z zakresu usług medycznych, gabinety zdrowia i piękna dostępne już w twoim mieście.

Zdaniem Straży Miejskiej to z tego typu dojazdów mogą pochodzić ślady na ulicy Sławinkowskiej
galeria

"Wygląda to, jakby ktoś nawoził błoto taczkami". Problem mieszkańców ulicy Sławinkowskiej

Mieszkaniec ulicy Sławinkowskiej skarży się na błoto z budowy. Straż miejska odpowiada, że regularnie monitoruje sytuację i tego problemu nie widzi. Jak wygląda rzeczywisty stan ulicy?

Niemal 3,5 widzów cieszyło się z awansu Bogdanki LUK Lublin do finału Challenge Cup
ZDJĘCIA
galeria

Niemal 3,5 widzów cieszyło się z awansu Bogdanki LUK Lublin do finału Challenge Cup

Formalności stało się zadość. Bogdanka LUK Lublin nawet bez Wilfredo Leona nie miała problemów, żeby drugi raz pokonać Sporting Lizbona 3:0. Efekt? Podopieczni Massimo Bottiego w debiutanckim sezonie w europejskich pucharach zapewnili sobie awans do finału CEV Challenge Cup. A wszystkiemu przyglądało się z wysokości trybun hali Globus 3425 kibiców.

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