Od konce ledna je vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST) „zaparkován“ na svém místě ve vzdálenosti asi 1,5 milionu kilometrů od Země ve druhém Lagrangeově bodu (L2). To je místo, kde se vyrovnávají gravitační síly Země a Slunce. V té době byl již sestaven a čekala ho první fáze nastavování, kalibrace a testů.
Etapa trvala asi měsíc a na jejím konci mohla NASA oznámit, že kamera NIRCam je připravena zaznamenávat světlo z nebeských objektů. Systém tak dokázal identifikovat světlo z jedné hvězdy, na kterou se zaměřil každý z 18 segmentů primárního zrcadla, a v podstatě tak identifikovat jednotlivé segmenty. Výsledkem byl zveřejněný snímek, který ukazuje rozostřený záběr osamocené hvězdy HD 84406 v souhvězdí Velké medvědice, odražený z každého segmentu zrcadla.
První snímek hvězdy z teleskopu JWST v podobě obrazové mozaiky 18 náhodně uspořádaných bodů zobrazujících světlo. Každý z 18 písmenočíselných kódů odkazuje na daný segment primárního zrcadla.
Podle NASA začalo snímání 2. února, kdy byl Webb přesměrován do 156 různých poloh kolem předpokládané polohy hvězdy a pomocí kamery NIRCam bylo vytvořeno 1 560 snímků, což představuje 54 gigabajtů nezpracovaných dat.
To, co vypadá jako obraz rozmazaných hvězd, se stalo základem pro seřízení a zaostření dalekohledu. Nakonec kamerka zaznamenala i rozostřený snímek samotného zrcadla.
První záběr primárního zrcadla teleskopu pořízený kamerou NIRCam ve vesmíru
Nic tak nebránilo tomu, aby pokračovaly další ze sedmi plánovaných kroků nastavování a ostření celého sytému, aby byl v létě připraven na pořizování úžasných snímků vesmíru.
Během února tým kolem teleskopu postupně manipuloval segmenty zrcadla tak, aby se z 18 snímků stal jeden záběr jedné hvězdy.
„Srovnané“ záběry jednotlivých segmentů teleskopu JWST po únorové třetí fázi nastavování zrcadla
Dokončení této druhé a třetí fáze NASA oznámila ke konci února. Ty spočívaly v hrubším zarovnávání segmentů a skládání obrazu (Segment Alignment a Image Stacking). Výsledkem byl mnohem ostřejší záběr hvězdy HD 84406 a také první složený snímek hvězdy.
První snímek hvězdy HD 84406 po zarovnání všech 18 segmentů primárního zrcadla a složení obrazu z nich
„Poté, co tým přesunul 18 rozptýlených bodů zobrazujících hvězdu do charakteristické šestiúhelníkové formace Webbova zrcadla, zdokonalil obraz každého segmentu zrcadla drobnými úpravami a zároveň změnil nastavení Webbova sekundárního zrcadla. Dokončení tohoto procesu, známého jako Segment Alignment, bylo klíčovým krokem před překrytím světla ze všech zrcadel, aby mohla pracovat ve vzájemné shodě,“ popisují vědci svou práci v oznámení. Nyní je čekala fáze jemnější úpravy polohy Webbových zrcadel.
S jejím dokončením se astronomové pochlubili v polovině března. Úspěšným splněním tohoto úkolu označovaného jako „jemné fázování“ byla podle nich překonána kritická část celého procesu. Výsledky potvrdily, že optické součásti teleskopu fungují podle očekávání nebo jej dokonce překonávají. Jako potvrzení NASA zveřejnila snímek hvězdy typu červeného trpaslíka s využitím červeného filtru pro optimalizaci vizuálního kontrastu.
První snímek hvězdy 2MASS J17554042+6551277 pořízený vesmírným teleskopem Jamese Webba. Tento snímek využívá červený filtr pro optimalizaci vizuálního kontrastu.
Teleskop se následně dostával do provozních teplot. „Dne sedmého dubna dosáhl Webbův přístroj pro střední infračervenou oblast (MIRI) konečné provozní teploty pod 7 kelvinů (minus 266 stupňů Celsia),“ oznámila NASA další krok vedoucí k plné funkčnosti systému. Jaké jsou nynější teploty, stav a poloha teleskopu, můžete sledovat zde.
Teleskop bude při svém fungování natočen permanentně štítem ke Slunci a jeho obří zrcadlo a detekční přístroje budou naopak na odvrácené straně. Na „horké“ straně zařízení může teplota vystoupat až na 110 stupňů Celsia, druhá strana však musí pro zdárné fungování observatoře udržovat teplotu pod minus 223 stupni Celsia.
Udržování teploty však není jediný problém, který musí inženýři řešit. Zjistilo se totiž, že během cesty a nastavování teleskop zasáhly čtyři mikrometeoroidy, které však svou velikostí, a tím pádem ani škodami, nijak nevybočovaly z plánů. Horší byl poslední známý zásah, který způsobil větší mikrometeoroid, jenž poškodil jeden z 18 segmentů zrcadla označovaný jako C3.
Označení jednotlivých segmentů Webbova vesmírného dalekohledu.
„Ve dnech 23. až 25. května utrpěl vesmírný dalekohled NASA James Webb náraz do jednoho ze segmentů svého primárního zrcadla. Po počátečním vyhodnocení tým zjistil, že teleskop i přes okrajově zjistitelný vliv v datech stále funguje na úrovni, která překračuje všechny požadavky mise,“ uklidňoval obavy Thaddeus Cesari z týmu inženýrů JWST na stránkách NASA. Doplnil však, že další měření stále probíhají. Již byla využita schopnost dalekohledu nastavovat polohu zrcadel, čímž se může částečně korigovat následek nárazu, ale k dalším může dojít.
„Úpravou polohy postiženého segmentu mohou inženýři část zkreslení zrušit. Tím se minimalizuje účinek jakéhokoli nárazu, ačkoli tímto způsobem nelze zrušit veškerá zkreslení,“ vysvětlují věci na webu NASA.
Každopádně již nyní NASA oznámila, kdy očekává, že se objeví první plnohodnotný snímek z tohoto unikátního teleskopu. Má se tak stát 12. července.
„Blížíme se ke konci přípravy observatoře pro vědu a stojíme na prahu neuvěřitelně vzrušujícího období objevování našeho vesmíru. Zveřejnění prvních barevných snímků Webbovy observatoře nám všem nabídne jedinečný okamžik, kdy se můžeme zastavit a obdivovat pohled, který lidstvo dosud nevidělo,“ řekl k tomuto milníku Eric Smith, vědecký pracovník programu Webb v ústředí NASA ve Washingtonu. „Tyto snímky budou vyvrcholením desetiletí odhodlání, talentu a snů, ale budou také teprve začátkem.“
Jak JWST snímá vesmír, můžete vidět na tomto krátkém videu:
Podle NASA bude možné přímo pozorovat dosud neviděnou část prostoru a času. Zařízení je navrženo tak, aby „vidělo“ infračervené záření, jež k nám díky posunu v této podobě od nejvzdálenějších objektů nyní míří. K tomuto posunu dochází v důsledku rozpínání vesmíru, při němž mají velmi vzdálené objekty velký červený posuv (jejich světlo je posunuto směrem k červenější části spektra), a proto je k jejich studiu zapotřebí infračervených dalekohledů.
„Zatímco Hubble dokázal nahlédnout do batolecích let vesmíru, JWST může ukázat jeho kojenecká léta,“ připomněli již dříve vědci z NASA. Bude to o zhruba čtyři sta milionů let vzdálenější minulost, než dohlédl Hubble, tedy doba, kdy se z prvních hvězd formovaly galaxie.
