Το τηλεσκόπιο Webb ξεκίνησε το ταξίδι του για να εξερευνήσει τους πρώτους γαλαξίες του σύμπαντος

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το ισχυρότερο και μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει φτιαχτεί ποτέ, εκτοξεύτηκε το Σάββατο, 25 Δεκεμβρίου, από το ευρωπαϊκό κοσμοδρόμιο στη Γαλλική Γουιάνα της Νότιας Αμερικής, κάνοντας ακόμη ένα βήμα στην εξερεύνηση του διαστήματος και στην ανθρώπινη γνώση.

Η αποστολή αποτελεί μια κοινή προσπάθεια της NASA, της υπηρεσίας διαστήματος των ΗΠΑ, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και του Καναδικού Οργανισμού Διαστήματος, η οποία θα αναζητήσει το φως από τους πρώτους γαλαξίες που δημιουργήθηκαν στο σύμπαν, θα εξερευνήσει το δικό μας ηλιακό σύστημα καθώς και εξωπλανήτες, δηλαδή πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα.

Οι επιστήμονες του εγχειρήματος προσδοκούν ότι, οι παρατηρήσεις από το νέο τηλεσκόπιο θα αλλάξουν πλήρως την κατανόησή μας για το σύμπαν. Το Webb θα μπορεί να παρατηρήσει όλο το σύμπαν, από πλανήτες μέχρι αστέρια, από νεφελώματα μέχρι γαλαξίες και θα βοηθήσει τους επιστήμονες να ανακαλύψουν τα μυστικά του μακρινού σύμπαντος. Θα μπορεί να εξερευνήσει ό,τι βρίσκεται στο δικό μας ηλιακό σύστημα με εξαιρετική λεπτομέρεια και θα αναζητήσει εκείνα τα αμυδρά σήματα από τους πρώτους γαλαξίες που δημιουργήθηκαν, στέλνοντας νέες πληροφορίες για την προέλευση του σύμπαντος.

«Η προοπτική που έχει το Webb δεν είναι αυτό που ξέρουμε ότι θα ανακαλύψουμε. Είναι αυτό που δεν καταλαβαίνουμε ή δεν μπορούμε ακόμα να συλλάβουμε για το σύμπαν μας. Ανυπομονώ να δω τι θα ανακαλύψει!», δήλωσε ο διαχειριστής από τη NASA, Bill Nelson.

Οι ομάδες εκτόξευσης παρακολουθούν την αντίστροφη μέτρηση για την εκτόξευση του πυραύλου Ariane 5 της Arianespace που μεταφέρει το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA, Σάββατο, 25 Δεκεμβρίου 2021, κέντρο Jupiter στο Διαστημικό Κέντρο της Γουιάνας. (Φωτογραφία: NASA/Bill Ingalls, Flickr, CC BY-NC-ND 2.0)

Το μεγαλύτερο και πιο περίπλοκο διαστημικό παρατηρητήριο στον κόσμο ξεκίνησε το ταξίδι του στο διάστημα και θα βρίσκεται σε πλήρη λειτουργία σε έξι μήνες. Όταν φράσει στον προορισμό του, το Webb θα παραδώσει τις πρώτες του εικόνες. Θα μελετήσει το υπέρυθρο φως από τα ουράνια αντικείμενα με πολύ καλύτερη διαύγεια από ποτέ. Η κορυφαία αυτή αποστολή είναι ο επιστημονικός διάδοχος των διαστημικών τηλεσκοπίων Hubble και Spitzer, με σκοπό να συμπληρώσει και να αναπτύξει περαιτέρω τις επιστημονικές ανακαλύψεις αυτών και άλλων αποστολών.

Το τεράστιο κάτοπτρο και τα προηγμένα όργανα του Webb προστατεύονται από μια ηλιακή ασπίδα πέντε στρώσεων, κατασκευασμένο να ξεδιπλώνεται και φτάνει το μήκος ενός γηπέδου τένις. Ολόκληρο το παρατηρητήριο αναδιπλώθηκε για να χωρέσει μέσα στο όχημα εκτόξευσης και θα ανοίξει στο διάστημα. Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία ανάπτυξης δεν έχει επιχειρηθεί ποτέ με διαστημικό τηλεσκόπιο, το οποίο εμπεριέχει πολλές καινοτομίες που ωθούν τα όρια της τεχνολογίας.

Το Webb είναι ένα κατόρθωμα της ανθρώπινης εφευρετικότητας. Η αποστολή αναπτύσσεται εδώ και δύο δεκαετίες, με συνεισφορές από χιλιάδες επιστήμονες, μηχανικούς και άλλους επαγγελματίες από περισσότερες από 14 χώρες, κυρίως από τις ΗΠΑ, τον Καναδά και την Ευρώπη.

«Συγχαρητήρια στη NASA, τους χιλιάδες μηχανικούς και συναδέλφους μου επιστήμονες. Απόδειξη ότι η εξερεύνηση παραμένει ζωντανή στο ανθρώπινο πνεύμα», έγραψε στο Twitter ο Neil deGrasse Tyson.

Το τηλεσκόπιο Webb θα κάνει ένα ταξίδι περίπου 1,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων για να φτάσει στον προορισμό του, όπου θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και σε ευθυγράμμιση με τη Γη.

Διατηρώντας αυτήν την τροχιά το Webb στη μία του πλευρά με την ηλιακή ασπίδα θα βλέπει πάντα τον Ήλιο, τη Γη και τη Σελήνη, εμποδίζοντας τη θερμότητά και το φως τους από το να φτάνουν στα ευαίσθητα όργανα του τηλεσκοπίου, ώστε να μπορεί να παρατηρεί την υπέρυθρη ακτινοβολία. Μετά από έναν μήνα το τηλεσκόπιο θα φτάσει στον προορισμό του, στο δεύτερο σημείο Lagrange (L2), μία από τις πέντε θέσεις στο διάστημα όπου η βαρυτική έλξη του Ήλιου και της Γης ισορροπούν με την κεντρομόλο δύναμη που απαιτείται για να κινηθεί ένα διαστημόπλοιο μαζί τους. Έτσι, τα σημεία Lagrange είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για τη μείωση του καυσίμου που απαιτείται για να παραμείνει ένα διαστημόπλοιο στη θέση του. Η τοποθεσία επιτρέπει επίσης τη συνεχή επικοινωνία με το Webb μέσω του Deep Space Network, μιας διεθνούς σειράς γιγαντιαίων κεραιών που διαχειρίζεται το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA.

Καινοτομίες

Ορισμένες από τις νέες τεχνολογίες που εφευρέθηκαν για την αποστολή του νέου αυτού τηλεσκοπίου έχουν ήδη σημαντικά οφέλη. Μία από αυτές τις καινοτομίες, για παράδειγμα, βοηθάει τους χειρουργούς που εκτελούν χειρουργικές επεμβάσεις ματιών LASIK: Μηχανικοί ανέπτυξαν μια τεχνική για την ακριβή και ταχεία μέτρηση των κατόπτρων ώστε να καθοδηγούν τη λείανση και στίλβωσή τους. Η τεχνολογία αυτή έχει έκτοτε προσαρμοστεί για τη δημιουργία χαρτών υψηλής ευκρίνειας των ματιών των ασθενών για τη βελτίωση της χειρουργικής ακρίβειας.

Μηχανικοί πραγματοποιούν «επιθεώρηση λήψης» του οργάνου μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA μετά το ταξίδι του από το Ηνωμένο Βασίλειο. (Φωτογραφία: NASA/Chris Gunn, Flickr, CC BY-NC-ND 2.0)

Εντυπωσιακά στοιχεία

• Το τηλεσκόπιο ζυγίζει πάνω από 6 τόνους, όσο περίπου ένα σχολικό λεωφορείο.
• Το μέγεθός του είναι 21 μέτρα επί 14 μέτρα, όσο περίπου ένα γήπεδο τένις.
• Αποτελείται από 18 κάτοπτρα με συνολική διάμετρο 6,5 μέτρα.
• Το εύρος των θερμοκρασιών που αντέχει είναι από -235°C μέχρι 125°C. Ενώ η θερμοκρασία που θα λειτουργεί είναι περίπου -223°C.
• Το βασικό υλικό κατασκευής του είναι το βηρύλλιο, το οποίο έχει μια μικροσκοπικά λεπτή επίστρωση χρυσού πάχους της τάξης των 700 ατόμων και πάνω σε μια ειδικά μορφοποιημένη σύνθετη δομή εποξικού γραφίτη.
• 40 χιλιάδες ώρες χρειάστηκαν για την κατασκευή του τηλεσκοπίου Webb, η οποία ξεκίνησε το 2004.
• Η ομάδα για την κατασκευή του αποτελούνταν από χιλιάδες επιστήμονες, μηχανικούς και τεχνικούς από τον κρατικό και ιδιωτικό τομέα καθώς και ακαδημαϊκά ιδρύματα από 14 χώρες του κόσμου.
• Η ηλιακή ασπίδα έχει δείκτη προστασία από τον ήλιο SPF ένα εκατομμύριο.
• Το τηλεσκόπιο είναι τόσο ευαίσθητο που μπορεί θεωρητικά να ανιχνεύσει τη θερμότητα ενός μπούμπουρα στη Σελήνη.

Το Webb θα μπορέσει να κοιτάξει σε μια απόσταση 13,5 δισεκατομμυρίων χρόνων στο παρελθόν, λίγα εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang και τη δημιουργία του σύμπαντος για να αναζητήσει τους πρώτους γαλαξίες που δημιουργήθηκαν.

Το τηλεσκόπιο πήρε το όνομά του από τον James Webb, τον δεύτερο διοικητή της NASA κατά την περίοδο 1961-1968, την πρώτη περίοδο των μεγάλων αποστολών της διαστημικής υπηρεσίας των ΗΠΑ.

Το συνολικό κόστος της αποστολής αναμένεται να φτάσει τα 9,7 δισεκατομμύρια δολάρια, από τα οποία τα 8,8 δισ. δαπανήθηκαν για την έρευνα και την κατασκευή του και τα υπόλοιπα προορίζονται για την πενταετή αποστολή του.

Τι θα μας στείλει πίσω το τηλεσκόπιο Webb, τι νέες αστρονομικές ανακαλύψεις θα κάνει και πώς θα επηρεάσουν αυτές την κατανόησή μας για την προέλευση του σύμπαντος αλλά και για τη δική μας θέση μέσα σε αυτό; Μένει να περιμένουμε και να το δούμε τα επόμενα χρόνια. Ενώ τις πρώτες εντυπωσιακές φωτογραφίες του από το μακρινό σύμπαν, θα αρχίσουμε να τις λαμβάνουμε σε μόλις έξι μήνες.