NASAs revolutionerende James Webb-rumteleskop opsendes med succes til rummet

Tidlig julemorgen blev NASAs revolutionerende nye rumobservatorium, James Webb Space Telescope, med succes opsendt ud i rummet efter at være lettet oven på en europæisk Ariane 5-raket fra Sydamerika. Opsendelsen markerer begyndelsen på en af ​​de mest ventede NASA-missioner i årtier, et program, der lover at transformere, hvordan vi studerer universets dybeste dybder.

“Fra en tropisk regnskov til selve tidens udkant begynder James Webb en rejse tilbage til universets fødsel,” sagde Rob Navias, NASA's announcer på agenturets livestream, ved start.

Selvom den første tur til rummet kan have været vellykket, er der stadig en risikabel rejse forude for James Webb Space Telescope, også kendt som JWST. I løbet af den næste måned vil rumfartøjet rejse ud til sin endelige placering 1 million miles fra Jorden. Undervejs vil rumfartøjet langsomt folde sig ud og omforme sig selv for at nå sin endelige konfiguration, en proces der er absolut nødvendig for at teleskopet kan observere kosmos. Der er hundredvis af trin involveret og masser af øjeblikke, hvor en dårlig implementering kan bringe hele missionen i fare.

hvis det hele lykkes, vil JWST blive et af de vigtigste værktøjer, vi nogensinde har haft

Men hvis det hele lykkes, vil JWST blive et af de vigtigste værktøjer, vi nogensinde har haft til at kigge ind i rummets fjerne fordybninger. Med et guldbelagt spejl, der strækker sig 21 fod eller 6,5 meter bredt, vil JWST være i stand til at samle infrarødt lys fra galakser, der har krydset 13,6 milliarder lysår gennem tid og rum. Så når JWST ser disse fjerne klynger, vil det se dem, som de var for 13,6 milliarder år siden, lige efter universet, som vi kender det, blev til. Astronomer mener, at Big Bang, som udløste udvidelsen af ​​vores univers, fandt sted for 13,8 milliarder år siden.

Derudover vil JWST observere alle slags kosmiske objekter, vi overhovedet kan se, fra fjerne fremmede verdener og sorte huller, galakser, supernovaer og voldsomme kollisioner mellem tætte stjerner. Og måske vil vi se nogle ting, vi ikke havde forventet undervejs. “Vi kommer uden tvivl til at se overraskelser… som vi kun kan drømme om lige nu,” siger Thomas Zurbuchen, associeret administrator for Science Mission Directorate hos NASA, til The Verge.

Det første glimt af James Webb-rumteleskopet under opsendelsen.

JWST betragtes ofte som efterfølgeren til Hubble-rumteleskopet, som har kredset om Jorden siden 1990. JWSTs spejl vil dog dværge Hubbles spejl, som kun er 8 fod eller 2,4 meter bredt. Dette næste generations observatorium lover at være 10 til 100 gange mere følsomt end Hubble og meget mere i stand til at opfange fjerne, svage objekter. For at understrege JWSTs imponerende egenskaber hævder NASA, at teleskopet ville være i stand til at opfange det infrarøde lys, der udsendes af en humlebi placeret i afstanden fra Månen.

Astronomer har drømt om JWSTs evner i de sidste to og et halvt årti, men at omsætte disse drømme til virkelighed har været en opslidende proces. Forskere foreslog formelt et massivt infrarødt rumteleskop i 1996, og tidlige missionsingeniører håbede at kunne opsende et sådant observatorium så tidligt som i 2007 for et prisskilt så lavt som 1 milliard dollar. Men at skabe rumfartøjet tog meget mere tid og penge, end nogen havde forventet. JWST missede den ene mållanceringsdato efter den næste, mens dens budget steg med milliarder af dollars. Kongressen forsøgte endda at annullere projektet på et tidspunkt på grund af de stigende omkostninger, men gik med til at fortsætte med at finansiere missionen, hvis NASA holdt sig til et omkostningsloft på $8,8 milliarder. NASA blæste dog igennem det, og hele missionsomkostningerne er nu på 9,7 milliarder dollars.

Astronomer har drømt om JWSTs muligheder i de sidste to et halvt årti

I sidste ende blev JWST kendt for konsekvent at være forsinket, med masser af test- og konstruktionsfejl på vej til lanceringen. Men efter alle forsinkelser, hårdt arbejde og indhøstede erfaringer, ankom JWST endelig til sit lanceringssted i Fransk Guyana i oktober, og rejste med båd fra Californien, hvor det havde gennemgået sidste test på stedet for sin primære entreprenør Northrop Grumman. Uheldene fulgte dog teleskopet til Sydamerika. Da ingeniører forberedte teleskopet til opsendelse, knækkede en klemme, der holdt JWST, og sendte vibrationer gennem køretøjet. Og indtil opsendelsen arbejdede flypersonale på et kommunikationsproblem med de jordsystemer, der understøttede flyvningen.

Efter al den hovedpine og spænding nåede JWST mirakuløst ud i rummet i én stykke i morges. “Denne nedtælling var så fejlfri, som du kan forestille dig,” sagde Navias.

En kunstnerisk gengivelse af JWST fuldstændig udfoldet i rummet Billede: NASA

Men teleskopets arbejde er lige begyndt. JWST måtte flyve til rummet foldet sammen, da den er for massiv til at passe på en eksisterende raket i sin endelige form. NASA og Europa blev enige om at flyve JWST på Arianespaces premiere Ariane 5-raket tilbage i begyndelsen af ​​2000'erne, med henvisning til køretøjets pålidelighed. Selvom Ariane 5 er næsten 18 fod eller 5,4 meter bred, var den stadig ikke stor nok til at bære JWST ud i rummet fuldstændig udfoldet.

Nu venter en lang to-do-liste over udrulninger til teleskopet. JWST har allerede installeret sin solcelle for at få strøm fra Solen, og i morgen vil den installere sin højforstærkede antenne for at kommunikere med Jorden. Derefter vil teleskopet langsomt implementere forskellige stråler og strukturer og omkonfigurere dets form, så det kan observere infrarødt lys fra det fjerne univers. Dens måske mest afgørende anvendelse er dens solskjold, som består af fem tynde lag af et materiale kaldet Kapton. For at se i infrarødt lys skal JWST forblive utrolig koldt. Solskærmen er nøglen til at absorbere varme fra vores sol, så JWST forbliver en kold -370 grader Fahrenheit. Skjoldets udrulning skal være perfekt for at garantere missionens succes.

Nu venter en lang opgaveliste over udrulninger til teleskopet

Når det er fuldført, vil JWST fuldt ud implementere sit primære spejl, som også skulle sendes til rummet foldet. Den sidste test kommer omkring 29 dage fra i dag, hvor JWST affyrer sine indbyggede thrustere og sætter sig ind i sin endelige bane 1 million miles fra Jorden. Der vil den leve resten af ​​sit liv, altid peget væk fra Solen, indtil den løber tør for brændstof om fem eller 10 år. NASA leverer live sporing af JWSTs position i rummet, såvel som status for alle disse afgørende udrulninger.

Selv hvis alle disse trin går godt, vil der gå noget tid, før JWSTs videnskab begynder. Først skal det køle ned til kryogene temperaturer, og derefter skal forskerne teste alle JWSTs instrumenter for at sikre, at de fungerer korrekt. En ventetid på omkring seks måneder er i vente, men hvis vi er heldige, kan de første utrolige billeder fra JWST være tilgængelige denne sommer. NASA vil ikke sige, hvad de første billeder vil være, men de lover at være fantastiske.

“Vi vil overraske verden med, hvad disse billeder kommer til at være,” Amber Straughn , fortæller viceprojektforsker for JWST ved NASAs Goddard Space Flight Center til The Verge. “Og de første videnskabsbilleder bliver selvfølgelig taget for at være smukke, betagende, fantastiske billeder. Og jeg kan selv ikke vente med at se, hvad de er, og til at se, hvordan de ser ud.”