Vesmírný teleskop Jamese Webba (1)

Jednoho dne nahradí - a překoná - ikonický Hubbleův teleskop. Čím se oba přístroje liší? Kde bude pracovat JWST (vesmírný dalekohled Jamese Webba)? (délka blogu 5 min.)

Dá se považovat za vědeckého nástupce Hubbleova vesmírného dalekohledu. A jak už to bývá - předčí ho teleskop pojmenovaný po Jamesi Webbovi jak ve výkonu, tak ve schopnostech. Má mít například až stokrát lepší úhlové rozlišení. Zatímco Hubble pracuje ve viditelné, blízké ultrafialové a blízké infračervené části spektra, bude JWST zkoumat vesmír v širším infračerveném pásmu. 

Neliší se ovšem jen technickými parametry. Jedním z hlavních rozdílů bude také jeho umístění. 

Hubbleův dalekohled byl vynesen na oběžnou dráhu Země raketoplánem Discovery a od té doby krouží kolem naší planety. To, že se nachází prakticky na dosah, se ukázalo být výhodné. Krátce po jeho vypuštění se totiž ukázalo, že má jeho optika vadu, kterou bylo nutno korigovat. 

Opravy se ujala posádka jiného raketoplánu - Endeavour. Následovaly další návštěvy ze Země, které ho postupně opravovaly a zdokonalovaly. A tak se k Hubbleovu teleskopu vydal raketoplán Discovery ještě dvakrát, následovala Columbia a poslední návštěvu provedli astronauti na palubě raketoplánu Atlantis. 

Podobné opravy nebudou u JWST možné. Nebude totiž obíhat Zemi, ale bude umístěn daleko od ní - v jednom z gravitačně vyvážených tzv. Lagrangeových bodů. 

Lagrangeovy body - librační body

Jméno libračních bodů se odvozuje od latinského libro - udržovat rovnováhu. Přesně to vystihuje podstatu jevu, který se dá pozorovat v soustavě dvou velice hmotných objektů: existují tu oblasti, ve kterých se vyrovnává působení odstředivých a dostředivých sil na menší tělesa obíhající ve stejném systému. Pokud se do takového místa dostanou, nemohou ho (bez použití motoru) opustit. 

První tři takové body leží na spojnici obou hmotných těles, čtvrtý a pátý tvoří rohy pomyslného  rovnostranného trojúhelníku (viz obrázek nahoře). 

Pro astronomy jsou velice zajímavé první dva body - označené L1 a L2. I když jsou poměrně hodně vzdálené, je tu umístěno hned několik satelitů. 

L1

První Lagrangeův bod umožňuje to, co se zřídka u tělesa umístěného na oběžné dráze Země - neustálý a nerušený výhled na Slunce. 

Je tedy logické, že se do tohoto bodu umisťují takové teleskopy, které se mají věnovat převážně naší centrální hvězdě. 

Tento bod je od Země vzdálen asi 1,5 milionu km směrem ke Slunci. Pro srovnání - odpovídá to zhruba čtyřnásobku vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem.

Jako první se sem vydala sonda ISEE-3. Pracovala tu mezi roky 1978 a 1982, než byla poslána na jinou heliocentrickou dráhu. Sonda zkoumala poměry na nejvzdálenějších hranicích zemské magnetosféry, strukturu slunečního větru poblíž Země a rázovou vlnu, která tvoří rozhraní mezi slunečním větrem a zemskou magnetosférou. 

Od roku 1995 kolem tohoto bodu obíhá satelit SOHO. Není umístěn přímo v Lagrangeově bodu, ale krouží kolem něj ve vzdálenosti přibližně 600 000 km. Komunikace s ním totiž nemá být rušena vlivem Slunce. Mezi úkoly SOHO patří experimenty, které slouží ke studiu sluneční chromosféry, corony, slunečního větru a slunečního nitra. 

Sonda ACE, která se zabývá výzkumem částic z různých vesmírných zdrojů, obíhá kolem L1 od začátku roku 1998. V letech 2001 -  2004 jí dělala společnost sonda Genesis. I ona se věnovala slunečnímu větru. Od roku 2015 se ke svým kolegyním přidaly sonda Deep Space Climate Observatory, která pro změnu pozoruje sluncem ozářenou polokouli Země. Od roku 2016 tu pracovala sonda LISA Pathfinder. Ta ověřovala, jestli se dá uskutečnit projekt vesmírného interferometru, sledujícího gravitační vlny. 

L2

Zatímco se první librační bod v systému Slunce-Země používá ke sledování Slunce, je jen logické, že se druhý bod (ten, který leží naopak z pohledu od Slunce “za Zemí”) bude používat pro vědecký výzkum, který by záření Slunce nebo pozemské emise rušily. 

Umisťují se sem satelity, které se ke Slunci a Zemi obrací “zády” a mají za úkol sledovat chladný vesmír. 

Také tento bod se nachází ve vzdálenosti přibližně 1,5 milionu km od Země. Tentokrát ovšem směrem k vnější části Sluneční soustavy (viz horní obrázek).

Právě bod L2 má být v budoucnosti domovem nového vesmírného teleskopu - teleskopu pojmenovaného po někdejším řediteli NASA, Jamesu Webbovi. 

Nebude prvním satelitem, který sem lidstvo umístilo. Prvním byla družice WMAP, zkoumající kosmické pozadí a záření, které zbylo po Velkém třesku. V září 2009 sem ESA poslala dalekohled Herschel, pracující v infračerveném pásmu a Planckův dalekohled. 

Od ledna 2014 se tu také nachází dnes už slavná astrometrická kosmická sonda Gaia - a od roku 2019 navíc rentgenový teleskop eROSITA. 

Příště: Čím se bude zabývat vesmírný teleskop Jamese Webba?