Życie na innej planecie na wyciągnięcie ręki. Koszty są ogromne

Gazowe planety określane jako super-Ziemie lub mini-Neptuny mogą, zdaniem badaczy, sprzyjać rozwojowi życia. Jednak tego typu obiekty nie znajdują się w Układzie Słonecznym, więc naukowcy mają trudności z ustaleniem, czy ich atmosfery zawierają amoniak i inne potencjalne oznaki istnienia żywych istot. W tym ma pomóc JWTS. Do wystrzelenia teleskopu ma dojść jeszcze w tym roku. JWTS ma być umieszczony aż 1,5 mln km od Ziemi!

Prezentujemy fragment książki "Pierwsze światło" Emmy Chapman wyd. Muza.

Nie jestem w stanie zrozumieć, jak radzą sobie ludzie dźwigający na swoich barkach odpowiedzialność za nowoczesne misje kosmiczne. Weźmy na przykład Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Pomysł tej misji zrodził się w 1996 roku, a wystartuje ona pewnie jesienią 2021 roku; koszt przedsięwzięcia szacuje się na 9 mld dolarów. Faza planowania teleskopu trwała tak długo, że część rozwiązań technicznych, które będą w nim zastosowane, w ogóle nie istniała na etapie opracowywania projektu i została stworzona specjalnie na jego potrzeby. (...)

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Sam teleskop budzi skojarzenie z zabawką z serii Transformers niegdyś znajdowaną pod choinką albo może ze złożoną w łabędzia serwetką na stole przygotowanym do obiadu. Powierzchnia obserwacyjna (zwana zwierciadłem) ma 6,5 m średnicy, czyli jest trzy razy większa niż w teleskopie Hubble’a, co czyni urządzenie 100 razy mocniejszym. Aby móc załadować teleskop na rakietę, konieczne było wymyślenie mechanizmu składania; przypomina to blat stołu rozkładany na uroczyste okazje, tyle że w tym wypadku muszą równiutko złożyć się dwie strony zwierciadła.

W przestrzeni kosmicznej skrzydła zwierciadła będą musiały się rozpakować w taki sposób, aby jego segmenty idealnie do siebie pasowały, tworząc płaską powierzchnię. Kolejnym elementem jest osłona przeciwsłoneczna zbudowana z pięciu cieniuteńkich poliamidowych warstw grubości ludzkiego włosa, ale tak ogromnych jak kort tenisowy, których zadaniem jest odbijanie możliwie największej ilości ciepła emitowanego przez Słońce i Ziemię.

Aby ulokować na rakiecie tę osłonę termiczną, trzeba ją zwinąć 12 razy albo inaczej rzecz ujmując, dwunastokrotnie złożona osłona będzie musiała rozwinąć się daleko w przestrzeni, dokładnie tak, jak zaplanowano, aby zapobiec unicestwieniu eksperymentu przez promieniowanie słoneczne. Na animacji przedstawiającej umieszczenie teleskopu na orbicie widać, jak w ciągu całego niezwykle trudnego pierwszego miesiąca odbywa się rozwijanie, wydłużanie, obracanie i nachylanie poszczególnych części.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zostanie umieszczony w polu grawitacyjnym układu Ziemia-Słońce w specjalnym punkcie zwanym punktem Lagrange’a L2. (...) To doskonałe miejsce do obserwacji kosmicznych, ponieważ umożliwia ochronę teleskopu jednocześnie przed Słońcem i Ziemią, a zarazem jest położone na tyle blisko, że pozwala na komunikację z Ziemią. Jako że Słońce i Ziemia znajdują się za satelitą, w pełni ukazuje się ciemność głębokiej przestrzeni.

Jest jednak pewne ale… taki teleskop stacjonuje straszliwie daleko. W wypadku teleskopu Hubble’a, kiedy po wprowadzeniu go na orbitę odkryto ewidentne uszkodzenie zwierciadła, wysłani na miejsce astronauci dokonali serii niezwykle skomplikowanych napraw i usunęli awarię. Jednak trzeba tu przypomnieć, że teleskop Hubble’a znajduje się blisko, na niskiej obicie okołoziemskiej, zaledwie 547 km nad Ziemią, i wezwanie fachowców nie było wielkim kłopotem. Dla porównania teleskop Webba będzie umieszczony ponad 1,5 mln km od Ziemi, cztery razy dalej niż Księżyc i hen, hen od miejsca, gdzie sięga jakiekolwiek zabezpieczenie NASA na wypadek awarii.

Z powodu konieczności perfekcyjnego przygotowania urządzenia każda część teleskopu musi być przetestowana, następnie skontrolowana ponownie i jeszcze raz sprawdzona, aby wszystko mogło odbyć się zgodnie z planem, kiedy nadejdzie Wielki Dzień. Rezultatem potrzeby perfekcji jest wciąż rosnący budżet, który z 1 mld dolarów na początku doszedł w roku 2020 do 9 mld. Jak zauważył pewien astrofizyk, to raptem tyle, ile Amerykanie wydają rocznie na frytki. Chyba niewielka cena za możliwość zobaczenia najwcześniejszych obiektów, jakie powstały we Wszechświecie, nieprawdaż? Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to ogromna inwestycja, ale i ogromne korzyści. (...)

Emma Chapman – jest pracownikiem naukowym Towarzystwa Królewskiego i członkiem Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Jest jednym z czołowych światowych naukowców zaangażowanych w tworzenie LOFAR – wieloantenowego radioteleskopu wykorzystującego zjawisko interferencji fal radiowych oraz SKA – zlokalizowanej w Australii sieci radioteleskopów o całkowitej powierzchni jednego kilometra kwadratowego. Celem obu programów jest udzielenie odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące ewolucji i pochodzenia Wszechświata. Autorka otrzymała stypendium naukowe Royal Society Dorothy Hodgkin oraz STFC Ernest Rutherford Fellowship – dwa z najbardziej prestiżowych stypendiów naukowych w Wielkiej Brytanii. Jest również szanowanym komentatorem w kwestiach astrofizycznych, współpracuje z "The Guardian" oraz BBC.