Avaruusteleskooppi Webb painelee Kuun radan tuolla puolen ja kohti kaukaista L2-pistettä - Tiede | HS.fi

Avaruusteleskooppi Webb painelee Kuun radan tuolla puolen ja kohti kaukaista L2-pistettä

Webbin ”kauhun viikoista” on takana jo neljä päivää. Sujuuko laitteiden avaaminen jatkossakin suunnitellusti? Seuraavaksi avaruusinsinöörit jännittävät, avautuuko Webbin lämpösuoja moitteitta.

Tältä avaruusteleskooppi James Webb näyttää kesällä, kun sen kaikki laitteet on avattu ja valmiina havainnointiin. Taiteilijan näkemys.

27.12.2021 13:38

Huippuunsa viritetty avaruusteleskooppi James Webb pääsi joulu­päivänä matkaan ongelmitta.

Se kohosi Maata kiertävälle radalle Kouroun avaruuskeskuksesta Ranskan Guayanasta. Avaruuteen sen saattoi Euroopan avaruusjärjestön Esan Ariane 5 -kantoraketti.

Webbin lähtöä jännitti iso avaruustutkijoiden ja -insinöörien yhteisö, koska pelissä oli paljon. Kantoraketti Arianen kyydissä oli tarkin ja kallein laite, joka on koskaan rakennettu avaruuden havainnointiin.

Webb on maksanut kaikkineen noin 11 miljardia euroa. Sen lähtö on viivästynyt eri syistä useaan otteeseen jo vuosia.

Lennonjohto alkoi saada dataa Webbiltä noin viisi minuuttia lähdön jälkeen. Webb sai jo puoli tuntia lähdön jälkeen aurinko­paneelinsa käyttöön.

Noin 27 minuutin kuluttua teleskooppi irrotettiin kantoraketin kolmannesta vaiheesta. Lähdön jälkeen rataa on ehditty korjata kolmesti.

Lähtö sujui siis moitteitta, mutta Webbin tiellä on vielä monta säätöä. Alan insinöörit sanovat, että lähdön jälkeen edessä on ”kaksi kauhun viikkoa”.

Matkaa voi seurata esimerkiksi tästä linkistä.

Tiistaina kauhujen viikoista on selätetty vasta nelisen päivää. Nyt heti matkan alussa kohti avaruuden L2-pistettä Webb avaa laitteita ja suojuksia. Operaatioita on neljättäsataa.

Avaamisiin on suunniteltu huolellisesti 178 erilaista mekanismia. Eri moottoreilla ja vivuilla Webbin osat saadaan asentoonsa.

Jonkin verran mukana on laitteiden varmuuskopiota, mutta ei kaikkiin laitteisiin. Avaamisia on harjoiteltu viime kuukausina loputtomiin.

Nasan animaatio näyttää, miten teleskoopin laitteiden pitäisi avautua matkalla. Moni vaihe voi mennä vielä pieleen.

Syynä kaikkeen motoriikan kehittelyyn on kantoraketin kapea nokka. Koko komeus oli puristettu ja taiteltu Ariane 5 -kantoraketin kärkeen lähdössä. Nyt paketti on avattava.

Teleskoopin taittelussa oli käytetty apuna jopa japanilaisen paperintaittelun, origamin, oppeja.

vastuu lennosta siirtyy nyt enemmän Yhdysvaltain avaruushallinnolle Nasalle.

Edessä on lähipäivinä yli 300 vaihetta, joissa muun muassa teleskoopin apu- ja pääpelin pitää avautua kuorestaan paikalleen millintarkasti, kertoo Nasan avaruusinsinööri Mike Menzel Goddardin avaruuslentojen keskuksesta.

”Webbin laitteiden avaaminen avaruudessa on monimutkaisinta, mitä olemme avaruudessa tehneet. Jokaisen vaiheen on mentävä niin kuin on suunniteltu.”

Teleskoopin lämpösuojus on viikattu tarkasti, että se avautuisi oikein.

Näinä päivinä Webb avaa valtavan lämpösuojansa paketista. Avattuna se vie tilaa noin tenniskentän verran.

Suojassa on kevyt, alumiinilla päällystetty lakanamainen rakenne, joka on avattuna viisikerroksinen. Suojassa on muovimaisissa kerroksissa ainetta, jonka nimi on Kapton. Se kestää hyvin eri lämpötiloja.

Lakana leviää timanttimaiseen muotoon ja on pisimmillään 21 metriä. Suoja peittäisi Maan päällä tenniskentän.

Suojaus on tärkeää, koska se pitää Webbin herkät laitteet loitolla lämmöstä. Laitteet pysyvät avaruudessa kunnossa 233:ssa pakkasasteessa.

Webbin avaamisen laitteita kehitelleet sanovat, että he voivat käynnistää mekanismit silloin kun haluavat. Jos laite ei toimi, mekanismin viritykseen on muutamia vippaskonsteja.

Laiteen voi käynnistää uudelleen. Lisäksi koko teleskoopin asentoa pystyy muuttamaan apusuuttimin. Kohdetta on sitten mahdollista esimerkiksi lämmittää auringonvalolla, tai koko teleskooppia voi ravistella.

Teleskoopin peilit puhdistettiin ennen lähtöä laservaloilla.

Webb matkaa 29 päivää kohteeseensa avaruuden L2-pisteeseen, planeetta Marsin suuntaan. Pisteeseen on matkaa noin 1,5 miljoonaa kilometriä.

Kun L2-piste on saavutettu, tähtitieteen historian suurimmaksi uhkapeliksi sanottu matka on ohi. Webb pääsee itse asiaan.

L2 on suhteellisen vakaa paikka Auringon, Maan ja Kuun painovoimien vaikutuksilta. Samalla Kuu suojaa osin teleskooppia Auringon lämmöltä.

Webb kiertää L2-pisteessä rauhallista ympyrän muotoista rataa. Yksi kierros kestää kuukausia. Kierroksiin Webb tarvitsee ajoainetta, jota riittää ainakin 5,5 vuodeksi.

Webbissä on neljä herkkää laitetta, jotka kokoavat erilaista dataa infrapunasäteilyn alueelta. Yksi laite on spektrografi, joka mittaa alkuaineiden aallonpituuksia. Se tunnistaa eri yhdisteitä eksoplaneettojen kaasukehistä.

Pääpeili on kolme kertaa niin suuri kuin Hubblen, läpimitaltaan 6,5 metriä. Peilin pinta-ala on puolestaan kuusi kertaa niin suuri kuin Hubblen.

On arvioitu, että Webb voisi nähdä avaruuden kohteita jopa sata kertaa niin herkästi kuin Hubble.

Laitteita viritellään koko kevät. Ensimmäisiä kuvia ja dataa tänne Maan päälle saadaan kesäkuussa.

Juhannusta ennen näemme kaukaa ehkä jotain sellaista, mitä emme ole nähneet koskaan avaruudesta.

Emme voi oikeastaan tietää siitä muuta kuin että se varmasti liittyy jotenkin maailmankaikkeuden alun hetkiin ja lämpösäteilyyn.

On sanottu, että nämä uudet havainnot voivat mullistaa tähtitiedettä.

”Webbin salaisuus ei ole siinä, että tiedämme, mitä löydämme, vaan se, ettemme vielä tiedä tai edes ymmärrä, mitä ehkä löydämme”, muistutti Nasan johtaja Bill Nelson joulun aikaan eli Webbin juuri onnistuneen lähdön jälkeen.

Lue lisää: Suurin, kallein ja mullistavin – jouluaattona lähtee matkaan laite, jonka mittaukset voivat muuttaa maailmamme

Lue lisää: Tämä kuva ”tyhjyydestä” innoitti huippukalliiseen teleskooppiin, joka kohoaa jouluna avaruuteen – Lähtö siirrettiin joulupäivään

Oikaisu 29. joulukuuta kello 12: Korjattu ilmaus -223 pakkasasteessa muotoon 223 pakkasasteessa.

Artikkeliin liittyviä aiheita

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat