James Webb űrtávcső

 A James Webb űrtávcső a Hubble űrtávcső tervezett utódja.

A James Webb űrtávcső (angolul: James Webb Space Telescope, rövidítve JWST, korábban NGST, azaz Next Generation Space Telescope - „következő generációs űrtávcső”) épülő infravörös űrtávcső, a Hubble űrtávcső tervezett utódja. Közösen építi meg és működteti a NASA, az ESA és a Kanadai Űrügynökség. 2002-ben nevezték el James E. Webbről, a NASA második igazgatójáról. Indítását 2014-re tervezik a Guyana Űrközpont-ból. A Goddard Űrközpontból végzik a projekt irányítását. A Hubble űrtávcső 11,1 tonna tömegénél lényegesen könnyebb, 6,2 tonna tömegű űrtávcső összköltsége 4 500 millió dollár, melyből kürölbelül 300 millió eurót az ESA áll, ez magában foglalja a JWST űrbejuttatását , továbbá a Kanadai Űrhivatal 39 millió kanadai dollárral járul hozzá a projekthez.

Küldetés
A JWST fő tudományos küldetése négy részből áll: az első csillagok és galaxisok fényének keresése, amelyek kevéssel az ősrobbanás után keletkeztek; a galaxisok kialakulásának és fejlődésének a tanulmányozása; a csillagok és bolygórendszerek kialakulásának a tanulmányozása; a bolygórendszerek és az élet eredetének a tanulmányozása.

A vizsgálandó források alacsony hőmérséklete, a vöröseltolódás és a kozmikus por zavaró hatása miatt a JWST infravörös tartományban fog működni, 0,6 és 28 mikrométer között. A távcső műszereit 50 K-re (-220 °C) hűtik le, és eltakarják a Nap sugárzásától, hogy az ne zavarja meg a detektorokat.

A Föld-Nap rendszer L2 Lagrange-pontja biztosítja, hogy a Föld és a Nap relatív helyzete a teleszkóp látószögében mindig ugyanaz marad, és ez teszi lehetővé az említett takarást. Az obszervatórium a tervek szerint 2014-ben indul. Hat hónapos ellenőrzési periódus után kezdi meg a tudományos küldetést, amely legkevesebb 5 évig tart. Tervezésénél figyelembe veszik a küldetés meghosszabbításának lehetőségét is, bár ez lényegesen bonyolultabb lesz, mint a Hubble űrtávcső esetében (ami a Földtől 560 km távolságban, alacsony Föld körüli pályáján könnyen elérhető bármilyen űrhajó, illetve a Space Shuttle számára). Az L2 Lagrange-pont a Naptól ellenkező irányban, tőlünk másfél millió km távolságra van, ahova karbantartó csoport kiküldetésére nem lehet számítani.

A NASA tervezett New Worlds programja egy különleges alakú műholddal kitakarna egy-egy csillagot, a csillag és egy űrtávcső közé manőverezve, és helyzetét ott pontosan tartva, amely így lehetővé tenné, hogy a másik űrtávcső a csillag körül keringő exobolygókat észlelje. A program megvalósítását elsősorban a James Webb űrtávcsőhöz kötődően tervezik, amely műszerezve lesz a helyi atmoszféra analizálására is és élet jelenlétét jelezheti.

Bár még el sem kezdték építeni, már javaslatokat tettek a távcső utódjának felépítésére. Az ATLAS űrtávcső (Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope, azaz „fejlett technológiájú, nagy nyílású űrtávcső”) szintén az L2 pontban dolgozna, de a jelenleg tervezés alatt álló Ares V rakéta állítaná pályára, így sokkal nagyobb (akár 16 m átmérőjű) tükrével sokkal nagyobb felbontás lenne elérhető.

Felépítés

Optika
A JWST a Hubble űrtávcső tömegének csak a felét teszi ki, de elsődleges tükrének (6,5 méter átmérőjű berillium reflektor, arany bevonattal) fénygyűjtő területe hatszor nagyobb. Átmérője nagyobb, mint bármely mai hordozórakéta, ezért a tükör 18 darab hatszögű részből áll, amelyeket indítás után bontanak ki. A szegmensek egyenként kb 20 kilógrammot nyomnak, és 1,3 méter átmérőjűek . Érzékeny mikromotorok és szenzorok helyezik a tükör részeit a megfelelő helyzetbe, de az eredeti konfigurációt csak ritkán változtatják meg. A földi teleszkópok, mint a Keck, aktív optikát használva folyamatosan mozgatják a tükröket a zavaró hatások elkerülésére.

Az arany bevonat azért viszik fel, mert az aranynak rendkívül kedvező az infravörösben nyújtott tükrözőképessége. Így javítva a várható képminőséget.

Műszerek
NIRCam (Near Infrared Camera)
NIRSpec (Near InfraRed Spectrometer)
MIRI (Mid Infrared Instrument)
FGS (Fine Guidance Sensor)

Gyártás
2008. július 10-én a NASA bejelentette, hogy a tervezés befejeztével megkezdték a műhold építését. Ez év decemberére készült el a 150 négyzetméteres árnyékoló fólia, mely a távcső tükrét a napsugárzástól védi. 2009. áprilisában kezdték meg az első főtükör-szegmens vákuumkamrás tesztelését, melynek célja, hogy ellenőrizzék, hogy a világűrre jellemző vákuumban és hőmérsékleten hogyan változik a tükör alakja. A felület az ideálistól a tervek szerint nem tér el 20 nanométernél jobban. A 18 szegmens tesztjeit 2011 nyarán tervezik befejezni.