James Webb Space Telescope (JWST): het eerste ruimteobservatorium gewijd aan de studie van het vroege heelal

De James Webb Space Telescope (JWST) zal zich uitsluitend richten op infraroodastronomie om het vroege heelal te bestuderen . De telescoop zal zoeken naar optische en infraroodsignalen van de eerste sterren en sterrenstelsels die kort na de oerknal in het heelal zijn ontstaan . Dit moet leiden tot een beter begrip van de vorming en evolutie van sterrenstelsels, sterren en planetenstelsels . De JWST zal ook planetenstelsels en de oorsprong van het leven onderzoeken . De langverwachte lancering van de JWST staat nu gepland voor 18 december 2021.

Normaal gesproken richt men een telescoop op een object om te observeren. Maar soms richt men zich bewust op niets, en dat verandert de koers van een vakgebied. De beslissing om de Hubble -ruimtetelescoop te richten op niets in de tot dan toe onverkende gebieden aan de hemel was zo'n incident dat de koers van de astronomie veranderde.

Een van de vele baanbrekende prestaties van de Hubble -ruimtetelescoop (HST) is de opname van grote diepte die in 1995 in tien dagen tijd werd gemaakt. De telescoop legde toen zo'n 3000 beelden vast van sterrenstelsels in verschillende stadia van stellaire evolutie. Deze opname heeft de astronomie revolutionair veranderd en ons begrip van het universum ingrijpend beïnvloed.

Deze deepfield-beelden zijn ontstaan ​​door licht dat vanuit de verste uithoeken van het universum miljarden lichtjaren door het uitdijende heelal heeft gereisd en nu de aarde heeft bereikt om door de Hubble -telescoop te worden opgevangen. Dit licht was oorspronkelijk afkomstig van de vroege sterren en sterrenstelsels die kort na de oerknal, zo'n 13 miljard jaar geleden, ontstonden. De deepfield-beelden tonen dus de vroege sterren en sterrenstelsels zoals ze er miljarden jaren geleden uitzagen. Dit was een werkelijk opmerkelijke prestatie.

Deze techniek om oeroude optische signalen op te vangen voor het verkrijgen van inzicht in het vroege heelal bleek echter geen effectief methodologisch hulpmiddel. Edwin Hubble ontdekte in 1929 namelijk dat het heelal uitdijt en dat alle sterrenstelsels zich van elkaar verwijderen, zoals blijkt uit de roodverschuiving van het spectrum van sterrenstelsels naar hogere golflengten in het infrarood (IR) gebied. De Hubble- telescoop is echter uitgerust om waarnemingen te doen in het UV-, zichtbare en nabij-infraroodgebied, vandaar de behoefte aan een apart infraroodobservatorium in de ruimte.

De James Webb-ruimtetelescoop (JWST) is daarmee een opvolger van de Hubble -ruimtetelescoop (HST) in die zin dat de James Webb -telescoop de erfenis van de Hubble -telescoop op het gebied van onderzoek naar het vroege heelal wil voortzetten . De JWST zal zich uitsluitend richten op infraroodastronomie en heeft de volgende vier hoofddoelen:

Om deze redenen moest de JWST qua ontwerp en werking verschillen van de Hubble- telescoop. Het is een reflecterende telescoop die is ontworpen om nabij-infraroodstraling uit ultradiepe velden op te vangen met een grote, origami-achtige spiegel, waardoor hij 100 keer krachtiger is dan Hubble . Sterker nog, de JWST is de grootste ruimtetelescoop ooit. Om zijn ongekende infraroodgevoeligheid te behouden, is de JWST beschermd tegen infraroodvervuiling door de zon met een zeer effectief 5-laags zonnescherm. Bovendien zal de JWST, om de zeer lage bedrijfstemperatuur van 50 Kelvin (-223 °C of -370 °F) te handhaven, permanent in een baan rond de zon in de koude schaduw van de aarde worden geplaatst, nabij het tweede Lagrange-punt (L2) van het aarde-zon-systeem, op een afstand van ongeveer 1.5 miljoen km van de aarde.

De plaatsing van de JWST in de buurt van de verre L2 -baan van het zon-aarde-systeem betekent dat de JWST , in tegenstelling tot de Hubble- telescoop die diverse reparaties en onderhoud in de ruimte heeft ondergaan , na de lancering volledig op zichzelf is aangewezen. Daardoor is er geen ruimte voor fouten. Dit verklaart wellicht waarom de lancering van de JWST al bijna eeuwig wordt uitgesteld.

De lancering van JWST staat nu gepland voor 18 december 2021.

Op 02 november 2021 was de JWST al veilig aangekomen op de lanceerbasis in Frans-Guyana en het technische team bereidde zich voor op de lancering op 18 december.

*** 

Bronnen:  

1. NASA 2021. Webb-telescoop - The Road to Launch and Beyond voor James Webb van NASA Tussenruimte Telescoop. Geplaatst op 02 november 2021. Online beschikbaar op https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/the-road-to-launch-and-beyond-for-nasa-s-james-webb-space-telescope  

2. Nasa. JWST – Algemene vragen over Webb. Online verkrijgbaar bij https://www.jwst.nasa.gov/content/about/faqs/faq.html  

3. Nasa. JWST – Belangrijkste feiten. Online verkrijgbaar bij https://jwst.nasa.gov/content/features/keyFactsInternational/ 

1. ESA. Wetenschap & exploratie. Webb – Verder kijken. Online verkrijgbaar bij https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb 

***