Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST). Πιστωτική εικόνα: NASA Επιλέξτε για μεγέθυνση
Ο Carl Zeiss Optronics, στο Oberkochen της Γερμανίας, και το Ινστιτούτο Max Planck για την Αστρονομία στη Χαϊδελβέργη (MPIA), αναπτύσσουν την κύρια λεπτή μηχανική οπτική τεχνολογία για δύο όργανα να είναι μέρος του Διαστημικού Τηλεσκοπίου James Webb (JWST). Κατά τα επόμενα οκτώ χρόνια, υπό τη διοίκηση του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και της NASA στις ΗΠΑ, το JWST (με καθρέφτη 6,5 μέτρων) θα διαμορφωθεί ως διάδοχος του θρυλικού Διαστημικού Τηλεσκοπίου HUBBLE. Ο Carl Zeiss και το Ινστιτούτο Max Planck υπέγραψαν συμβόλαιο στις 29 Νοεμβρίου για να συνεργαστούν στο έργο τους σχετικά με τα όργανα MIRI και NIRSpec του JWST.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο JAMES WEBB πρόκειται να αντικαταστήσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble τις επόμενες δεκαετίες ως το πιο σημαντικό εργαλείο για την αστρονομική παρατήρηση. Ο πιο σημαντικός επιστημονικός στόχος της αποστολής είναι να ανακαλύψει το «πρώτο φως» του πρώιμου σύμπαντος - τον σχηματισμό των πρώτων αστεριών από το αργά δροσερό Big Bang. Το φως από αυτά τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες έχει μετατοπιστεί στο υπέρυθρο φάσμα επειδή το μήκος κύματος του έχει απλωθεί περίπου είκοσι φορές, καθώς το σύμπαν επεκτείνεται. Η υπέρυθρη (θερμή) ακτινοβολία του τηλεσκοπίου και των οργάνων της θα μπορούσε να διαταράξει αυτά τα αδύναμα κοσμικά σήματα. Για να αποφευχθεί αυτό, το τηλεσκόπιο πρέπει ουσιαστικά να καταψυχθεί.
Για το λόγο αυτό, το JWST θα τοποθετηθεί στο «σημείο Lagrangian L2», 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα έξω από την τροχιά της Γης. Οι βαρυτικές δυνάμεις του Ήλιου και της Γης ισορροπούνται μεταξύ τους στο L2, έτσι ώστε το JWST να διατηρεί μια θέση συγχρονισμένη με τον ήλιο και τη Γη, μόνιμα στην άκρη της Γης από τον ήλιο. Εδώ, το τηλεσκόπιο και τα όργανα του θα κρυώσουν στους -230 βαθμούς Κελσίου. Η εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία και ανάλυση του τεράστιου τηλεσκοπίου θα οδηγήσει σε εντελώς νέες γνώσεις σχετικά με το σχηματισμό αστεριών και πλανητών στον Γαλαξία μας. Αυτές οι έρευνες είναι δυνατές μόνο στο υπέρυθρο φάσμα. Σε αντίθεση με το ορατό φως, το υπέρυθρο φως μπορεί να περάσει μέσα από τα πυκνά σύννεφα αερίου και σκόνης, στα οποία σχηματίζονται πλανήτες και αστέρια, χωρίς να εξασθενίζουν αισθητά.
Το τηλεσκόπιο και τα όργανα του κάνουν τεράστιες απαιτήσεις. Θα υποστούν αρχικό στρες με επιτάχυνση πολύ υψηλότερη από τη Γη και στη συνέχεια θα κρυώσουν σε θερμοκρασία σχεδόν φθάνοντας στο απόλυτο μηδέν (-273 βαθμούς Κελσίου). Αφού το τηλεσκόπιο τεθεί σε λειτουργία στην τελική του θέση, τα αστρονομικά του όργανα θα προσαρμοστούν σε υψηλό επίπεδο ακρίβειας και πρέπει να διατηρηθούν εκεί - περίπου ισοδύναμο με τη στόχευση του σημείου μιας βελόνας από απόσταση ενός χιλιομέτρου.
Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο διαθέτει τρία όργανα για καταγραφή δεδομένων: MIRI, NIRSpec και NIRCam. Τα MIRI και NIRSpec αναπτύσσονται και κατασκευάζονται στην Ευρώπη. Ο Carl Zeiss και το MPIA θα συμβάλουν σημαντικά, ως οι μόνοι Ευρωπαίοι εκπρόσωποι, και στα δύο μέσα.
Για τα MIRI και NIRSpec, ο Carl Zeiss θα παραδώσει τους μηχανισμούς αλλαγής φίλτρων και κιγκλιδωμάτων που επιτρέπουν στα όργανα να ρυθμιστούν με ακρίβεια για διάφορους τύπους παρατήρησης. Το MPIA θα συμμετέχει επίσης στην ανάπτυξη και τις δοκιμές τους. Επιπλέον, ο Carl Zeiss θα παρέχει δύο μηχανισμούς φίλτρου και κιγκλιδώματος για το όργανο NIRSpec στο EADS Astrium. Η σύμβαση που υπέγραψαν ο Carl Zeiss και το MPIA ορίζουν ότι θα συνεργαστούν για την παραγωγή και των δύο οργάνων.
Οι μηχανισμοί MIRI και NIRSpec είναι παρόμοια, σχετικά έργα. Η ανάπτυξη και οι δοκιμές τους θα πραγματοποιηθούν τα επόμενα δυόμισι χρόνια. μετά από αυτό, ο Carl Zeiss και ο MIPA θα τους εγκαταστήσουν. Προβλέπεται ότι το 2013, ένας ευρωπαϊκός πύραυλος Ariane 5 θα φέρει το JWST στο σημείο L2 της Lagrangian. Ολόκληρη η επιχείρηση με το MIRI και το NIRSpec οργανώνεται από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος, το Γερμανικό Αεροδιαστημικό Κέντρο και το Max Planck Society.
Ο Carl Zeiss και το Ινστιτούτο Max Planck για την Αστρονομία έχουν ήδη συνεργαστεί με επιτυχία σε προκλητικά έργα ανάπτυξης διαστημικών οργάνων. Ένα παράδειγμα είναι το ISOPHOT, μια σημαντική συμβολή στην επιτυχία του Ευρωπαϊκού Παρατηρητηρίου Διαστήματος Υπέρυθρων, ISO. Πρόσφατα, άρχισαν να συνεργάζονται με το όργανο PACS του ευρωπαϊκού διαστημικού παρατηρητηρίου HERSCHEL, το οποίο θα ξεκινήσει να λειτουργεί το 2008.
Ο Carl Zeiss και το MPIA έχουν κερδίσει μεγάλη εμπιστοσύνη από διεθνείς εταίρους μέσω της συνεργασίας τους. Τώρα, οι δύο οργανισμοί κινούνται στο terra nova: αστρονόμοι από τη Χαϊδελβέργη ελπίζουν να παρατηρήσουν τα σύνορα των κοσμικών «σκοτεινών εποχών», προτού αρχίσουν να σχηματίζονται αστέρια. Μαζί, ανυπομονώ να αναπτύξουν οπτομηχανικά συστήματα πρωτοφανούς ποιότητας. Θα εγγυηθούν τόσο την επιτυχία για την αστρονομική «ναυαρχίδα» αποστολή JWST, όσο και ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα για όλα τα είδη μελλοντικών εφαρμογών που μπορούν να φανταστούν.
Αρχική πηγή: Max Planck Society
