24 stycznia o godzinie 20.00 polskiego czasu Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) uruchomił silniki na prawie pięć minut (a dokładniej na 297 sekund), aby zrealizować finalną korektę kursu po wystrzeleniu go 25 grudnia 2021 roku z Ziemi. Manewr ten zwiększył prędkość teleskopu o około 1,6 metra na sekundę. Dzięki zastosowanej korekcie teleskop znalazł się na docelowej orbicie wokół punktu libracyjnego L2 układu Ziemia-Słońce.
Czym jest punkt L2?
Punkt libracyjny L2, zwany też punktem Lagrange’a L2, znajduje się w odległości blisko 1,5 miliona kilometrów od Ziemi, po przeciwnej stronie niż Słońce. Jest to jedno z kilku specjalnych miejsc w układzie dwóch ciał oddziałujących grawitacyjnie, w których trzecie, niewielkie ciało (o pomijalnej masie) może być stale w spoczynku względem tych dwóch ciał (w tym przypadku względem Słońca i Ziemi).
Umieszczenie teleskopu w okolicach punktu L2 daje kilka korzyści. Po pierwsze, potrzeba względnie mało paliwa na korekty kursu, aby się utrzymać w jego okolicy. Po drugie, naukowcy chcą, aby instrumenty teleskopu były maksymalnie schłodzone, gdyż tego wymagają obserwacje w podczerwieni. Przebywając w punkcie L2 teleskop tak naprawdę krąży dookoła Słońca, ale jest stale w tej samej pozycji względem Ziemi. Dzięki temu jego olbrzymia osłona (rozmiary 21,2 x 14,2 m) może chronić instrumenty jednocześnie przed promieniowaniem od Słońca, Ziemi, a także Księżyca (wszystkie te trzy obiekty są z punktu widzenia teleskopu względnie blisko siebie na niebie). Temperatura, w jakiej instrumenty będą przebywać instrumenty teleskopu, wyniesie około minus 225 stopni Celsjusza. Co więcej, instrument MIRI do obserwacji w średniej podczerwieni będzie dodatkowo chłodzony do temperatury około minus 266 stopni Celsjusza (7 kelwinów). Z kolei po przeciwnej stronie osłony temperatura będzie wynosić aż 88 stopni Celsjusza.
Warto dodać, że JWST nie jest pierwszym teleskopem umiejscowionym w pobliżu punktu L2. Pracował tam już amerykański Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (2001-2010), a także europejskie obserwatoria Herschel (2009-2013), Planck (2009-2013), Gaia (wystrzelone w 2013 roku). Segmenty zwierciadła głównego i wtórnego Teleskopu Jamesa Webba są już rozłożone z pozycji startowej. Teraz rozpocznie trzymiesięczny proces kalibrowania optyki teleskopu z prawie nanometrową precyzją.
Czym jest teleskop Webba?
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to projekt NASA realizowany we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) oraz Kanadyjską Agencją Kosmiczną. Teleskop został wystrzelony 25 grudnia 2021 r. z kosmodromu w Gujanie Francuskiej przy pomocy europejskiej rakiety nośnej Ariane 5. Jest największym i najdroższym (10 miliardów dolarów) teleskopem wysłanym w kosmos. Jego średnica zwierciadła to 6,5 metra, a zakres obserwacji obejmuje podczerwień. Nazywany bywa następcą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (średnica zwierciadła 2,4 metra), ale to przede wszystkim dlatego, że spojrzy dalej w kosmos, bowiem zakresy obserwacji obu instrumentów są różne. Można go też traktować jako następcę Kosmicznego Teleskopu Spitzera, który prowadził obserwacje w podczerwieni w latach 2003-2020 i miał średnicę 0,85 metra.
