Vesmírný dalekohled Jamese Webba (anglicky James Webb Space Telescope, zkratka JWST) je teleskop připravovaný NASA, ESA a CSA. Má se stát následníkem Hubbleova teleskopu (HST), který byl vyslán do vesmíru již v roce 1990, a proto se dá očekávat, že brzy doslouží. Navíc neustále dochází k pokroku a technologie se pořád vyvíjí. Na rozdíl od Hubbleova dalekohledu, který obíhá na nízké oběžné dráze kolem Země, bude JWST umístěn do oblasti tvz. libračního centra L2, kde se vyrovnávají gravitační a odstředivé síly Země a Slunce. Díky tomu bude jeho vzdálenost od Země stálá, což je pro pozorování vesmíru velmi výhodné. Librační centrum se nachází zhruba 1.5 milionů kilometrů od naší planety. Z tohoto důvodu musí všechny jeho součásti spolehlivě fungovat, jelikož k JWST nebudou létat raketoplány tak jako k HST. Hubbleův vesmírný dalekohled provádí pozorování ve viditelném světle, JWST tak rozšíří jeho výzkum. Nový teleskop bude zaměřen na výzkum vesmíru hlavně v oboru infračerveného světla. Tepelné záření dokáže proniknout např. skrz oblaka vesmírného prachu, která jsou neprůhledná pro viditelné světlo. Umožní se tak lepší studium vznikajících hvězd a planet, mlhovin či galaxií. JWST dovolí nahlédnout dále do minulosti. Zhruba do doby, kdy se po Velkém třesku začaly formovat první galaxie.

Lagrangeovy librační body
Pro každou soustavu dvou kosmických těles lze nalézt 5 význačných bodů v souřadném systému, který se otáčí společně se spojnicí obou těles. To ukázal již v roce 1772 francouzský astronom Joseph Louis Lagrange. Tři librační body (nebo též librační centra) leží na přímce spojující obě tělesa (body L1, L2 a L3). Jejich vzdálenost závisí na poměru hmotností obou těles. Zbývající dva body tvoří vrcholy rovnostranných trojúhelníků (L4 a L5) - viz obrázek. V libračních bodech se vyrovnává gravitační působení obou těles.

Librační centra mají tu vlastnost, že pokud se v nich nachází malé třetí těleso (planetka, družice), dlouhodobě nezmění svoji polohu vzhledem ke dvěma hmotným tělesům bez zásahu vnějších sil. Největší stabilita existuje v bodech L4 a L5 – a to tehdy, je-li hmotnost jednoho z těles tak veliká, že jeho vliv je rozhodující (například v soustavě Slunce-planeta). Doposud byla využívána především librační centra v soustavě Slunce-Země, a to librační body označované L1 a L2. První z nich (L1) leží na spojnici Slunce-Země, ve vzdálenosti přibližně 1,5 miliónu km od Země ve směru ke Slunci. Kosmická observatoř umístěná v této oblasti může nepřetržitě po dobu několika roků studovat Slunce a jeho okolí. Aby pozemní antény přijímající data z kosmického dalekohledu nemusely mířit přímo do Slunce, bývá taková kosmická observatoř navedena na oběžnou dráhu kolem libračního bodu v dostatečné vzdálenosti od něj. Při pohledu ze Země se pak zdá, jako by obíhala kolem Slunce.

Parametry a vybavení
Hmotnost při startu bude zhruba 6 500 kg. Do plánované polohy mu cesta potrvá zhruba 1 měsíc. Start by se měl uskutečnit v roce 2018 pomocí evropské rakety Ariane 5 z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně v Jižní Americe. V dnešní době neexistuje raketa, do které by bylo možné umístit dalekohled i s objektivem o takovém průměru. Kvůli své velikosti byla zvolena koncepce rozkládacího optického systému, který se během své cesty postupně rozvine. Objektiv je tvořený z 18-ti šestiúhelníků a ten se chvíli po startu rozloží do požadovaného tvaru. Materiálem použitým na jednotlivé segmenty je velmi lehký kov alkalických zemin - beryllium. Beryllium bylo zvoleno kvůli jeho výborným vlastnostem, hlavně kvůli jeho odolnosti proti mimořádně nízkým vesmírným teplotám. Jednotlivé segmenty jsou pozlaceny a každý z nich bude dosahovat hmotnosti okolo 20 kg. Tato zrcadla musí být vybroušena s velkou přesností (max. odchylka 1/10 000 tloušťky lidského vlasu). Celkový průměr zrcadla dosahuje 6,5 metrů. Teleskop bude kroužit po dráze dlouhé zhruba 800 000 km. Překonání této vzdálenosti mu zabere zhruba 90 dní. Vzhledem oboru, ve kterém bude výzkum probíhat, musí být všechny přístroje stíněny od slunečního záření. To zaručí 5 izolačních fólií. K rozložení ochranného štítu dojde chvíli po startu. Jeho rozměry dosahují velikosti tenisového kurtu (22 x 12 metrů).

NIRCam - kamera vybavená přístrojem umožňujícím odstínit světlo hvězdy a studovat její okolí (například planety). Zaměří se na studium starých hvězd ve vzdálených galaxiích i ledových těles daleko za dráhou Neptunu.

NIRSpec - spektrograf čili přístroj, který zaznamenává spektrum záření vydávané určitým objektem. Je určený pro studium složení, teploty a hmotnosti vzdálených nebeských objektů.

MIRI - kamera a spektrograf v jednom. Zaměří se na studium nejstarších galaxií a hvězd stejně jako slabých komet.

FGS/NIRISS - další spektrograf. Jeho úkolem je zkoumat složení planet u cizích hvězd.


Detail rozvinutí Vesmírného dalekohledu Jamese Webba



James E. Webb
Dalekohled nese jméno vysoce postaveného amerického úředníka, James E. Webb (1906 - 1992). Webb byl doktorem práv a několik let pracoval ve veřejných službách. Působil jako ředitel úřadu rozpočtu USA, stal se tajemníkem ministra zahraničních věcí a v letech 1961 - 1968 vedl NASA. Dohlížel jak na první lety osazené lidmi (projekt Mercury), přes druhý americký pilotovaný kosmický projekt Gemini, až po první osazené lety programu Apollo. V roce 2002 po něm pojmenovali plánovaný dalekohled, který původně nesl název New Generation Space Telescope (NGSP).

---

---