Pokud půjde vše dobře, zaburácejí 25. prosince ve Francouzské Guyaně v Jižní Americe motory evropské rakety Ariane 5 ECA. Letěla už mnohokrát, ale tentokrát vynese extrémně vědecky hodnotný náklad – Kosmický dalekohled Jamese Webba (James Webb Space Telescope, JWST). Jeho konstrukce stála 250 miliard korun (10 miliard amerických dolarů) a očekává se od něj řada nových objevů. Někteří JWST označují za nástupce Hubbleova vesmírného dalekohledu, ale ve skutečnosti s ním nemá moc společného.
Webbův dalekohled startuje směr L2
Zatímco Hubble obíhá okolo Země, Webbův teleskop si to po startu zamíří do vzdáleného libračního centra L2 soustavy Slunce – Země. Je to místo, ve kterém se vyrovnávají gravitační a odstředivé síly Sluneční soustavy. Zní to trochu složitě, ale nám stačí vědět, že JWST bude asi 1,5 milionu kilometrů od Země směrem na opačnou stranu, než je Slunce. Ve skutečnosti nebude v bodě L2, ale bude okolo něj obíhat.
Než se tam ale Webbův dalekohled dostane, tak to chvíli potrvá. Nejprve se musí ve vesmíru složit. V době startu se totiž bude nacházet na vrcholu rakety pod aerodynamickým krytem ve složené podobě. Jakmile se dostane do volného prostoru, začne postupně jeho velmi složité a několik týdnů trvající rozkládání. Po rozložení začne kalibrace a testy přístrojů i optiky. Někdy od května by se JWST mohl pustit do práce. Zkoumat vesmír má nejméně 10 let.
Okno do vesmíru
Hubbleův vesmírný dalekohled operuje v oblasti viditelného záření, ale pracuje také s blízkým ultrafialovým a blízkým infračerveným. JWST se zaměří jen a pouze na infračervené záření, které je hodně důležité v mnoha oborech astronomie.
Pokud se podíváte na svět přes infračervenou kameru, budete zářit. Lidské tělo vyzařuje teplo. Ještě více budou zářit kamna. Září ale také elektronické přístroje. Webbův dalekohled musí pracovat ve tmě. Nejen té skutečné, ale i té infračervené! Jinými slovy musí být v absolutním chladu, aby sám nerušil pozorování. Musí být tedy chladnější než některé objekty, které bude sledovat.
V chladu a tmě
K tomu pomůže obří clona, která jej odstíní od Slunce ale i Země. Po rozprostření bude clona měřit na šířku 14,6 metru a na délku 21,1 metru. Skládá se z pěti vrstev, které jsou tenké jako lidský vlas a jsou potaženy hliníkem pro odrazivost.
Clona rozděluje dalekohled na dvě části. Na „horké straně“ se nachází antény pro komunikaci a přenos dat na Zemi, solární panel pro výrobu energie nebo tzv. sběrnice, ve které jsou motory, počítače a další elektronika.
Na chladné straně je optická část a vědecké přístroje. Z fyzikálního hlediska je nejnižší možná teplota –273 °C. JWST bude pracovat při teplotě –236 °C. Jeho přístroje a optika budou chlazeny pasivně chladem kosmického prostoru. Jeden z vědeckých přístrojů však bude pracovat s delšími vlnovými délkami a bude chlazen héliem na teplotu ještě o 30 °C nižší.
Vesmírné oko
U astronomických dalekohledů je důležitá velikost plochy hlavního zrcadla. Hubbleův teleskop má zrcadlo o průměru 2,5 metru. JWST bude mít zrcadlo o průměru 6,5 metru. Podobně velké zrcadlo se do rakety nevejde, takže se skládá z 18 šestiúhelníkových segmentů, které dohromady vytvoří jedno velké zrcadlo.
Segmenty lze naklápět, čímž se vytvoří dokonalá plocha. Zrcadla jsou vyrobena z beryllia a potažena tenkou vrstvou zlata pro lepší odrazivost. Od hlavního zrcadla se fotony vesmírných objektů odrazí do sekundárního zrcadla a odtamtud do malého terciálního zrcadla a zrcadla pro jemné navádění, které umožní se zaměřit na konkrétní objekt. Pak už světlo poputuje do jednoho ze čtyř vědeckých přístrojů.
Infračervené oči
Infračervené záření se hodí na pozorování velmi chladných objektů, které příliš neodráží světlo Slunce nebo jiné hvězdy, ale vyzařují teplo. Stejně tak nám umožňuje nahlédnout do oblastí, kde vznikají nové hvězdy. Viditelné záření neprojde oblakem prachu, ale infračervené vlnové délky ano. Pamatujete na zářícího člověka? Když si dáte na ruku neprůhledný sáček, ruku neuvidíte. Ruka však vyzařuje teplo, a tak bude v infračerveném záření zářit skrz sáček. S prachem okolo hvězd je to podobné.
Prozkoumá exoplanety
JWST se zaměří na měsíce velkých planet, ale hlavně na komety nebo ledová tělesa za dráhou Neptunu. Jeho hlavní hřiště však bude dál. Prozkoumá rodící se hvězdy a jejich prachové disky, ze kterých vznikají planety. Zkoumat bude i samotné planety u cizích hvězd (exoplanety). Dokáže zanalyzovat jejich atmosféru, ale na palubě má také koronografy. Jedná se o přístroje, které odstíní světlo samotné hvězdy, takže můžeme pozorovat planety přímo. JWST bude také pozorovat ty nejvzdálenější galaxie, které vznikly krátce po velkém třesku.
James Webb
JWST vznikal původně pod názvem NGST (Kosmický dalekohled příští generace). V roce 2002 byl pojmenován pro Jamesi Edwinu Webbovi (1906–1992), který působil jako ředitel NASA v době, kdy se rodil program Apollo. Samotného přistání na Měsíci se ale nedočkal. Ve funkci skončil v roce 1968. Volba jména byla překvapivá. Ostatní kosmické dalekohledy jsou pojmenovány po vědcích.
