Jak se liší dalekohled Jamese Webba od Hubbleova teleskopu
Dalekohled Jamese Webba (JWST) a Hubbleův vesmírný dalekohled (HST) jsou dva z nejdůležitějších vesmírných přístrojů, které kdy lidstvo v historii astronomie postavilo. Oba jsou navrženy tak, aby pomohly vědcům lépe porozumět vesmíru, ale dělají to velmi odlišnými způsoby. Podívejme se, jak se tyto dva dalekohledy od sebe liší z hlediska designu, technologie, vědeckých cílů a dosažených výsledků.
1. Design a velikost
Jedním z hlavních rozdílů mezi JWST a HST je jejich konstrukce a velikost. Hubbleův teleskop je přibližně 13,3 metru dlouhý a má průměr primárního zrcadla 2,4 metru. V tomto ohledu je Hubbleův dalekohled , vypuštěný v roce 1990, relativně menší než dalekohled Jamese Webba, který má průměr primárního zrcadla 6,5 metru. Větší velikost zrcadla na JWST umožňuje dalekohledu shromažďovat více světla, což mu umožňuje vidět slabší a vzdálenější objekty.
JWST je navíc navržen s primárním zrcadlem složeným z 18 skládacích šestiúhelníkových segmentů, což umožňuje vypuštění dalekohledu v kompaktnější podobě a následnou instalaci ve vesmíru . Hubbleův design je naproti tomu konvenčnější s jediným pevným zrcadlem.
2. Spektrum pozorování
Hubbleův teleskop je multispektrální dalekohled, který dokáže vidět ve viditelném, ultrafialovém a malé části infračerveného spektra. To umožňuje Hubblu pozorovat hvězdy , galaxie a mlhoviny v neuvěřitelných detailech v těchto vlnových délkách.
Na druhou stranu, James Webb je speciálně navržen pro pozorování vesmíru v infračerveném spektru. To je zásadní rozdíl, který umožňuje JWST vidět skrz kosmický prach, který často blokuje vidění ve spektru viditelného světla. Protože infračervené vlnové délky jsou delší než viditelné světlo, JWST dokáže pozorovat velmi vzdálené a velmi staré objekty, jejichž světlo bylo roztaženo rozpínáním vesmíru (rudý posuv).
3. Poloha a oběžná dráha
Hubble obíhá Zemi ve výšce přibližně 547 kilometrů a jeden oběh provede každých 97 minut. Tato poloha umožňuje astronautům na palubách raketoplánů NASA provádět údržbářské mise. Hubble dosud absolvoval pět údržbářských misí, poslední v roce 2009.
Naproti tomu JWST bude fungovat v bodě L2, který se nachází asi 1,5 milionu kilometrů od Země, v opačném směru od Slunce. Toto místo je jedním z Lagrangeových bodů, kde jsou gravitační síly Země a Slunce a odstředivá síla dalekohledu vyváženy, což umožňuje JWST udržovat relativně stabilní polohu bez velké spotřeby paliva. To znemožňuje údržbářské mise, takže JWST musí být navržen pro vysokou výdrž.
4. Vědecké cíle
Tyto dva dalekohledy mají odlišné vědecké cíle. Zatímco Hubble od svého vypuštění učinil mnoho důležitých objevů, jako je odhad stáří vesmíru a zjištění, že se vesmír rychle rozpíná, JWST byl navržen se specifičtějším zaměřením.
Očekává se, že JWST zodpoví základní otázky o původu a vývoji galaxií, hvězd a planetárních systémů. Dalekohled je navržen tak, aby pozoroval některé z prvních hvězd a galaxií, které vznikly po Velkém třesku , studoval procesy formování hvězd a planet a zkoumal atmosféry exoplanet a hledal známky života.
Dalším důležitým cílem je studium supermasivních černých děr, které existují v centru mnoha galaxií, čímž může JWST pomoci pochopit roli černých děr v evoluci galaxií.
5. Technologie a inovace
Dalekohled James Webb je nabitý inovativními technologiemi, které Hubble nenajdete. Jednou z nejpozoruhodnějších je jeho masivní pětivrstvá sluneční clona, která má chránit přístroje před slunečním teplem a světlem a zajišťuje extrémně nízké teploty pro optimální pozorování v infračerveném záření. Tato vrstva umožňuje dalekohledu James Webb udržovat teplotu okolo -233 stupňů Celsia.
Mezi další technologie patří vysoce reflexní zrcadla s pozlaceným povrchem a sofistikované optické přístroje určené pro provoz v širokém rozsahu infračervených vlnových délek. Koncept automatizovaného startu a montáže ve vesmíru také představuje významnou technickou výzvu a zároveň úspěch.
6. Dopad na společnost a globální spolupráci
Hubble i JWST jsou výsledkem mezinárodní spolupráce, do které je zapojena řada zemí, organizací a jednotlivců. Hubble je projekt NASA s příspěvky Evropské kosmické agentury (ESA) a Kanadské národní kosmické agentury (CSA).
JWST je mezitím společný projekt NASA, ESA a CSA. JWST však zahrnuje větší mezinárodní spolupráci, pokud jde o vývoj technologií a vědeckých přístrojů. Širší globální zapojení JWST signalizuje rostoucí význam mezinárodní spolupráce ve vědě a technologii.
7. Úspěchy a dopad
Od svého vypuštění poskytl Hubble více než milion astronomických pozorování. Ikonické snímky, jako jsou „Pílíře stvoření“ v Orlí mlhovině nebo hloubkové pohledy na galaxii v Andromedě, změnily způsob, jakým vnímáme vesmír . Hubbleovy objevy byly zvěčněny ve více než 15 000 publikovaných vědeckých pracích, což z něj činí jeden z nejproduktivnějších vědeckých přístrojů v historii.
Očekává se, že JWST dosáhne podobných, ne-li větších úspěchů díky své nové technologii. Navzdory nedávnému spuštění jsou očekávání ohledně potenciálních vědeckých objevů JWST vysoká. Vědci doufají, že JWST poskytne nové poznatky o raném formování galaxií, evoluci exoplanet a podrobnosti o složitých procesech formování hvězd.
Závěr
Přestože Hubble a James Webb byli navrženi pro různé účely, v mnoha ohledech se vzájemně doplňují. Hubble odhalil mnoho záhad vesmíru a poskytl pevný základ pro budoucí výzkum, který bude JWST provádět. Díky pokročilejším a specifičtějším možnostem se očekává, že JWST odhalí ještě více nezodpovězených tajemství vesmíru.
Mezinárodní spolupráce a integrace nejmodernějších technologií dělají z JWST jeden z nejambicióznějších a nejnáročnějších vědeckých projektů, jaké kdy byly realizovány. Je to významný milník na cestě lidstva k pochopení našeho místa ve vesmíru.
