Nevratné poškození vesmírných hornin nezabrání Webbově dalekohledu, aby překonal očekávání

Ano, drobná částice kamene zasáhla Webbův dalekohled. Ne, mise není téměř odsouzena k zániku.

Možná jste četli zavádějící titulky zdůrazňující, že vesmírný dalekohled Jamese Webba – nejvýkonnější taková observatoř, jaká kdy byla postavena – utrpěla nějaké trvalé poškození. To je třešnička z nové 55stránkové zprávy popisující vynikající vědecký výkon přístroje za posledních šest měsíců, kdy inženýři připravovali a testovali jeho bezprecedentní schopnosti pozorování vesmíru.

Teleskop Webb je celkově ve skvělém stavu. Zde je to, co byste měli vědět o stavu observatoře, který změní naše chápání vesmíru.

Co vědci došli k závěru o stavu Webbova teleskopu?

NASA a její spolupracující partneři, Kanadská vesmírná agentura a Evropská kosmická agentura, dospěly k závěru, že Webb – dokonce i poté, co urychlený mikrometeoroid (malá často prachová částice kamene) zasáhl a způsobil „významnou neopravitelnou změnu“ jednoho z 18 dalekohledů. pozlacená šestihranná zrcadla — je „plně schopná dosáhnout objevů, pro které byla postavena“.

Zásadní je, že to očekávají od Webba překonat očekávání. „Navíc, téměř plošně, vědecký výkon JWST je lepší, než se očekávalo,“ napsali Webbovi vědci.

„Vědecký výkon JWST je lepší, než se očekávalo.“

Proč se očekává, že Webb překoná? Jeho zrcadla jsou čistší, než je potřeba ke splnění jeho vysokých vědeckých cílů. Jeho naváděcí systém, který zamyká a sleduje cíle, je lepší, než je požadováno. A jeho celkový výkon při jasném sledování objektů je lepší než požadavky.

A pokud to nebylo dost dobrých zpráv, Webbovi vědci došli k závěru, že má na palubě dostatek omezeného paliva, které by pomohlo pohánět misi. 20 let. (Teleskop použil méně pohonné hmoty, než bylo plánováno, aby dorazil na svou základnu asi 1 milion mil od Země.) Původně NASA doufala, že nástroj vydrží pět let, a agentura byla zpočátku potěšena, když zjistila, že bude fungovat s adekvátním pohonem déle než 10 let.

S teleskopem Webb na špičkovém výkonu astronomové plánují:

• Podívejte se na hvězdy a galaxie, které vznikly před více než 13 miliardami let, jen několik set milionů let po Velkém třesku. „Uvidíme úplně první hvězdy a galaxie, které kdy vznikly,“ řekl loni Mashable Jean Creighton, astronom a ředitel planetária Manfreda Olsona na University of Wisconsin-Milwaukee.

• Podívejte se na vesmír v infračerveném světle, které nám umožňuje vidět daleko více z vesmíru. Infračervené záření má delší vlnové délky než viditelné světlo, takže světelné vlny efektivněji proklouznou vesmírnými mraky; světlo se tak často nesráží a nerozptyluje se těmito hustě nahromaděnými částicemi. Webbův infračervený zrak nakonec dokáže proniknout i do míst, kam se legendární Hubbleův vesmírný dalekohled nedostane.

• Podívejte se na vzdálené exoplanety: Webbův dalekohled nese specializované zařízení, zvané spektrometry, která změní naše chápání těchto vzdálených světů. Přístroje dokážou dešifrovat, jaké molekuly (jako je voda, oxid uhličitý a metan) existují v atmosférách vzdálených exoplanet – ať už jde o plynné obry nebo menší kamenné světy. Webb se podívá na exoplanety v galaxii Mléčná dráha. Kdo ví, co najdeme?

Tweet mohl být smazán
(otevře se na nové kartě)

Jak velké je poškození Webba?

Jak jste si přečetli výše, dalekohled je celkově ve skvělém stavu.

Během šesti měsíců vědci připravovali dalekohled v hodnotě 10 miliard dolarů pro jeho očekávané vědecké operace, výzkumníci zaznamenali šest dopadů mikrometeoroidů. Ve skutečnosti očekávali asi jeden zásah každý měsíc. „Každá kosmická loď se nevyhnutelně setká s mikrometeoroidy,“ uvádí zpráva. Ze šesti zásahů mělo pět zanedbatelné účinky.

Ale dopad, ke kterému došlo mezi 22. a 24. květnem, byl dostatečně silný, aby způsobil, jak je uvedeno výše, „významnou neopravitelnou změnu“ v jednom z 18 Webbových šestiúhelníkových zrcadlových segmentů (segment C3). Naštěstí je zrcadlo observatoře – které shromažďuje slabé světlo z extrémně vzdáleného kosmu – poměrně velké a má průměr přes 21 stop. To znamená, že většina dalekohledu není zasažena.

Obrázek vpravo ukazuje světelnou oblast (vpravo dole od zrcadla), kde mikrometroid zasáhl Webbův dalekohled a nakonec změnil povrch zrcadla.
Poděkování: NASA / ESA / CSA

„Účinek byl však malý na úrovni celého dalekohledu, protože byla ovlivněna pouze malá část plochy dalekohledu,“ napsali Webbovi vědci.

A co víc, po stávce inženýři Webb zapracovali na mírných úpravách vyrovnání zrcadla, což omezilo případné drobné chyby při zobrazování. (Takové chyby se dají očekávat, protože dalekohled se trochu pohybuje ve vesmíru.) „Webbova schopnost snímat a nastavovat polohy zrcátek umožňuje částečnou korekci výsledku dopadů,“ poznamenala dříve NASA. „Úpravou polohy postiženého segmentu mohou inženýři zrušit část zkreslení.“

Jaká rizika budoucí dopady na dalekohled představují?

Pouze čas ukáže, zda byl tento dopad vzácný, nebo zda by mohl být častější, než vědci Webb odhadli.

„Zatím není jasné, zda zásah do segmentu C3 v květnu 2022 byl vzácnou událostí (tj. nešťastný časný zásah mikrometeoroidem s vysokou kinetickou energií, který se statisticky může vyskytnout pouze jednou za několik let), nebo zda může být dalekohled náchylnější k poškození mikrometeoroidy, než předpokládalo předstartovní modelování,“ uzavřela zpráva.

Pokud se ukáže, že Webb je vystaven vyššímu riziku poškození, NASA a její partneři Webb mohou zvážit minimalizaci doby, po kterou se dalekohled dívá ve směrech, kde je více mikrometeoroidů létajících vesmírem, nebo nasměrovat dalekohled pryč během určitých meteorických rojů.

Zatím je však dalekohled připraven na úspěch.

„S revolučními schopnostmi JWST zahájil první z mnoha let vědeckého objevu,“ uzavřela zpráva.