της NASA Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα είναι πιο ακραίο από τον διάσημο προκάτοχό του με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της κοσμικής του τοποθεσίας.
Το Webb των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων είναι σημαντικά μεγαλύτερο, πιο περίπλοκο και πιο ισχυρό από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, που μελετά τους ουρανούς από την τροχιά της Γης για περισσότερες από τρεις δεκαετίες.
Και το νέο παρατηρητήριο, το οποίο έχει προγραμματιστεί να έναρξη στις 25 Δεκεμβρίου, θα πάει πολύ μακρύτερα επίσης — μέχρι το σημείο Lagrange Ήλιος-Γη 2 (L2), περίπου 930.000 μίλια (1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από τον πλανήτη μας στην κατεύθυνση προς τον Άρη (όχι προς τον ήλιο).
Σχετίζεται με: Κατασκευάζοντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (γκαλερί)
Τα σημεία Lagrange είναι βαρυτικά σταθερά σημεία όπου τα διαστημικά σκάφη μπορούν λίγο πολύ να «παρκάρουν», διατηρώντας την ίδια σχετική θέση χωρίς να ξοδεύουν πολλά καύσιμα. Αλλά ο Webb δεν πρόκειται να πάει στο L2 για διατήρηση του προωθητικού. Θα πάει εκεί για να παραμείνει ψύχραιμο.
Το Webb είναι βελτιστοποιημένο για να βλέπει το σύμπαν μέσα υπέρυθρες (IR) φως, μεγάλα μήκη κύματος που αισθανόμαστε ως θερμότητα. (Το Hubble, αντίθετα, βλέπει κυρίως σε ορατά και υπεριώδη μήκη κύματος). Για να λάβετε τα πιο αδύναμα σήματα υπερύθρων, τα επιστημονικά όργανα του Webb πρέπει να παραμένουν απίστευτα παγωμένα. Έτσι, το αστεροσκοπείο διαθέτει μια ηλιοπροστασία πέντε επιπέδων που θα είναι περίπου όσο ένα γήπεδο τένις όταν ξεδιπλωθεί πλήρως.
Αλλά η ηλιοπροστασία δεν θα παρέχει την απαιτούμενη προστασία εάν είναι στραμμένη προς τα έξω Ο ήλιος. Και εκεί μπαίνει το L2.
«Το ιδιαίτερο με αυτή την τροχιά είναι ότι αφήνει το τηλεσκόπιο να παραμένει στην ευθεία με τη Γη καθώς κινείται γύρω από τον ήλιο», έγραψαν αξιωματούχοι της NASA σε ένα Επεξήγηση L2.
«Αυτό επιτρέπει στη μεγάλη ηλιοπροστασία του δορυφόρου να προστατεύει το τηλεσκόπιο από το φως και τη θερμότητα του ήλιου και της Γης (και της Σελήνης)», πρόσθεσαν. «Γι’ αυτό το τηλεσκόπιο θα βγει στο δεύτερο σημείο Lagrange».
Εάν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, τα όργανα του Webb θα λειτουργούν περίπου στους μείον 370 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 225 βαθμούς Κελσίου). Εν τω μεταξύ, οι θερμοκρασίες στην καυτή πλευρά του τηλεσκοπίου -όπου βρίσκονται τα ηλιακά πάνελ, η κεραία επικοινωνιών και άλλος μη επιστημονικός εξοπλισμός του Webb- θα κυμανθούν γύρω στους 185 βαθμούς Φαρενάιτ (88 βαθμούς Κελσίου).
“Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της ζεστής και της ψυχρής πλευράς του τηλεσκοπίου είναι τεράστια – θα μπορούσατε σχεδόν να βράσετε νερό από την καυτή πλευρά και να παγώσετε το άζωτο στην κρύα πλευρά!” έγραψαν στελέχη της NASA.
Η απόσταση από το L2 υπογραμμίζει μια άλλη βασική διαφορά μεταξύ του Hubble και του Webb. Το παλαιότερο τηλεσκόπιο Hubble σχεδιάστηκε για να εξυπηρετείται από αστροναύτες που περπατούν στο διάστημα, οι οποίοι επισκευάστηκε και αναβάθμισε το Hubble πέντε φορές μεταξύ 1993 και 2009. Η πρώτη από αυτές τις αποστολές ήταν ιδιαίτερα σημαντική, διορθώνοντας ένα ελάττωμα στον πρωτεύοντα καθρέφτη του Hubble που έκανε τις αρχικές εικόνες του πεδίου να είναι απογοητευτικά θολές.
Όμως, τα 930.000 μίλια είναι πολύ μακριά για να στείλουμε αστροναύτες, οπότε ο Webb – που διαθέτει έναν πρωτεύοντα καθρέφτη 21,3 ποδιών (6,5 μέτρα), σχεδόν τρεις φορές φαρδύτερο από αυτόν του Hubble – θα είναι μόνος του στο L2.
Μετά την εκτόξευση, ο Webb θα χρειαστεί περίπου 30 ημέρες για να φτάσει στον προορισμό του. Μόλις μπει σε τροχιά γύρω από το L2 – ο Webb θα κυκλώσει το σημείο, όχι απλώς θα καθίσει σε αυτό – και ολοκληρωθεί ο έλεγχος, το τηλεσκόπιο θα ξεκινήσει μια φιλόδοξη και ποικίλη εκστρατεία παρατήρησης. Ο Webb θα μελετήσει μερικά από τα πρώτα αστέρια και τους γαλαξίες του σύμπαντος και θα μυρίσει τις ατμόσφαιρες των κοντινών εξωπλανητών για πιθανά σημάδια ζωής, μεταξύ πολλών άλλων εργασιών.
Ο Webb δεν θα είναι το πρώτο διαστημόπλοιο που θα εγκαθιστά τις αγορές του στο L2. Ο ανιχνευτής ανισοτροπίας μικροκυμάτων Wilkinson της NASA λειτούργησε εκεί (από το 2001 έως το 2010), όπως και το διαστημικό τηλεσκόπιο Herschel της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) (2009 έως 2013) και το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck (2009 έως 2013).
Και αρκετοί άλλοι έχουν εργαστεί στο Sun-Earth L1, το οποίο απέχει 930.000 μίλια από τη Γη προς τον ήλιο. Αυτοί οι ανιχνευτές περιλαμβάνουν το Ηλιακό και Ηλιοσφαιρικό Παρατηρητήριο NASA-ESA και το Παρατηρητήριο για το Κλίμα Βαθύ Διαστήματος, ένα κοινό έργο της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας των ΗΠΑ και της NASA.
Υπάρχουν συνολικά πέντε Ήλιος-Γη Σημεία Lagrange. Το L3 είναι ευθυγραμμισμένο με το L1 και το L2, αλλά στην άλλη πλευρά του ήλιου. Τα L4 και L5 βρίσκονται 60 μοίρες μπροστά και πίσω από τη Γη, αντίστοιχα, στην τροχιακή διαδρομή του πλανήτη μας.
Σημείωση συντάκτη: Αυτή η ιστορία έχει ενημερωθεί με την πιο πρόσφατη ημερομηνία κυκλοφορίας στις 25 Δεκεμβρίου.
Ο Mike Wall είναι ο συγγραφέας του “Εκεί έξω” (Grand Central Publishing, 2018, εικονογράφηση Karl Tate), ένα βιβλίο για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής. Ακολουθήστε τον στο Twitter @michaeldwall. Ακολουθήστε μας στο Twitter @Spacedotcom ή επάνω Facebook.