Slavný Hubblův vesmírný dalekohled už za pár týdnů oslaví 23. narozeniny. Na oběžnou dráhu kolem Země byl vypuštěn z paluby raketoplánu v dubnu roku 1990. Kosmické koráby se k němu vydaly ještě pětkrát, aby ho postupně opravily, modernizovaly a prodloužily jeho životnost. Raketoplány jsou však dnes již v muzeu, a tak je jen otázkou času, kdy starý dobrý Hubble doslouží. NASA, Evropská kosmická agentura a Kanada už ale pro jistotu připravují jeho nástupce – kosmický teleskop Jamese Webba (James Webb Space Telescope, JWST).
Není to druhý Hubble
S Hubblovým dalekohledem má JWST společného snad jen to, že půjde o velký a velmi drahý kosmický projekt. Náklady na jeho stavbu a vypuštění se dnes odhadují na téměř 9 miliard dolarů (180 miliard korun). Ve všem ostatním se liší. Hubblův dalekohled obíhá kolem Země, JWST bude naveden do tzv. libračního centra L2. To je oblast, ve které se vyrovnávají gravitační a odstředivé síly Slunce a Země. Dalekohled bude v tomto bodu „zavěšen“ a jeho vzdálenost od Země se tak nebude měnit, což je výhodné pro pozorování vesmíru. Librační centrum L2 se nachází 1,5 milionů kilometrů od Země, tedy asi 4x dál než Měsíc. Znamená to, že k JWST nebudou létat raketoplány tak jako k Hubblovu teleskopu a veškerý servis bude řízen ze Země.
Vesmír jinýma očima
Kosmické záření má podobu vln. Naše oko umožňuje pozorovat viditelné záření, v němž pracuje také Hubblův dalekohled. V době svého startu měl velkou výhodu v tom, že ho neruší zemská atmosféra. S jejími vlivy si však už dnes astronomické dalekohledy na Zemi poradí. Dalekohled Jamese Webba se proto zaměří na infračervené záření, které má vlny o něco delší než viditelné světlo a které atmosféra z větší části pohlcuje. Částečně tak nahradí i jiný teleskop – Spitzerův vesmírný dalekohled, který také pozoruje vesmír v infračerveném světle. JWST by ale měl být výkonnější a umožnit tak pozorování starších a vzdálenějších galaxií.
Pozlacené zrcadlo
Kosmický dalekohled Jamese Webba bude do vesmíru vynesen evropskou raketou Ariane 5 nejdříve v roce 2018. A jak bude fungovat? Paprsky vzdálených vesmírných objektů se nejdříve odrazí od jeho hlavního zrcadla. Toto zrcadlo o průměru 6,5 metrů má 5x větší plochu než zrcadlo Hubblova dalekohledu a skládá se z 18 pozlacených segmentů, které připomínají včelí plástev. V době startu bude zrcadlo složeno a rozloží se až ve vesmíru. Segmenty bude možné mírně naklánět, čímž se má udržovat přesný tvar zrcadla. Od hlavního zrcadla se paprsek odrazí směrem k sekundárnímu a terciárnímu zrcátku a pak už do jednoho z vědeckých přístrojů.
Nové výzvy
Infračervené záření, které proniká skrze oblaka kosmického prachu a plynů, je vhodným prostředkem k vyřešení mnoha největších otázek současné astronomie. JWST se proto zaměří především na studium hvězd a galaxií, které jsou více než 10 miliard světelných let daleko a vznikly krátce po velkém třesku. Prozkoumá také exoplanety u cizích hvězd. Díky tomu, že bude umět odstínit světlo mateřské hvězdy, by některé z nich mohl pozorovat i přímo.
Kosmický dalekohled Jamese Webba se ale prý podívá i do naší sluneční soustavy, kde se bude věnovat výzkumu komet nebo ledových těles za dráhou Neptunu. Takové objekty jsou vzhledem k vzdálenosti od Slunce velmi málo jasné. Vyzařují však teplo a je možné je tedy pozorovat v oblasti infračerveného záření. A to je práce přesně pro něj.
GALERIE: Jak se chystá nový dalekohled
Vědecké vybavení JWST
NIRCam – kamera vybavená přístrojem, který umožní odstínit světlo hvězdy a studovat tak její okolí (například planety). Zaměří se na studium starých hvězd ve vzdálených galaxiích i ledová tělesa daleko za dráhou Neptunu.
NIRSpec – spektrograf čili přístroj, který zaznamenává spektrum záření vydávané určitým objektem. Je určený pro studium složení, teploty a hmotnosti vzdálených nebeských objektů.
MIRI – kamera a spektrograf v jednom. Zaměří se na studium nejstarších galaxií a hvězd stejně jako slabých komet.
FGS/NIRISS – další spektrograf. Jeho úkolem je zkoumat složení planet u cizích hvězd.
Dál do minulosti
Vzhledem k tomu, že se vesmír od svého vzniku rozpíná, je pohled do vzdálených končin zároveň pohledem do jeho minulosti. Hubblův dalekohled se během své existence vylepšoval pomocí Hubblových hlubokých polí (Hubble Deep Field) - projekty, při kterých po delší dobu snímal jedno malé místo na obloze, v němž nejsou žádné jasné hvězdy. Dokázal tak spatřit i galaxie ve vzdálenosti 13 miliard světelných let, které vznikly v době, kdy byl vesmír jen 450 milionů let starý. JWST by měl nahlédnout ještě o něco dále!
