James Webb vesoljski teleskop (JWST). Kreditna slika: NASA Klikni za povečavo
Carl Zeiss Optronics iz Oberkochena v Nemčiji in Institut Max Planck za astronomijo v Heidelbergu (MPIA) razvijata glavno fino mehansko optično tehnologijo za dva instrumenta, ki sta del James Webb vesoljskega teleskopa (JWST). V naslednjih osmih letih se bo pod upravo Evropske vesoljske agencije in NASA v ZDA JWST (z 6,5 metra ogledalo) oblikoval kot naslednik legendarnega vesoljskega teleskopa HUBBLE. Carl Zeiss in Max Planck Institute sta 29. novembra podpisala pogodbo o sodelovanju pri delu na instrumentih MIRI in NIRSpec JWST.
Vesoljski teleskop JAMES bo v naslednjih desetletjih nadomestil vesoljski teleskop Hubble kot najpomembnejše orodje za astronomska opazovanja. Najpomembnejši znanstveni cilj misije je odkriti "prvo luč" zgodnjega vesolja - nastanek prvih zvezd iz počasi ohlajajočega Velikega poka. Svetloba teh prvih zvezd in galaksij se je preusmerila v infrardeči spekter, ker se je njegova valovna dolžina raztegnila kakih dvajsetkrat, ko se vesolje širi. Infrardeče (toplo) sevanje teleskopa in njegovih instrumentov bi lahko motilo te šibke kozmične signale. Da bi to preprečili, mora biti teleskop v bistvu globoko zmrznjen.
Zaradi tega bo JWST nameščen v „Lagrangijevi točki L2“, 1,5 milijona kilometrov zunaj zemeljske orbite. Gravitacijske sile Sonca in Zemlje se med seboj uravnotežijo pri L2, tako da JWST lahko vzdržuje položaj, ki je sinhroni s soncem in Zemljo, trajno na skrajni strani Zemlje od Sonca. Tu se bo teleskop in njegovi instrumenti ohladili na -230 stopinj Celzija. Izjemno visoka občutljivost in ločljivost ogromnega teleskopa bo privedla do povsem novih spoznanj o nastanku zvezd in planetov v galaksiji Mlečni pot. Te preiskave so možne le v infrardečem spektru. Za razliko od vidne svetlobe lahko infrardeča svetloba prehaja skozi debele oblake plina in prahu, v katerih se oblikujejo planeti in zvezde, ne da bi bili občutno oslabljeni.
Teleskop in njegovi instrumenti postavljajo ogromne zahteve. Začetki bodo pod vplivom pospeška, ki je veliko večji od Zemljine, nato pa se ohladijo na temperaturo, ki skoraj doseže absolutno ničlo (-273 stopinj Celzija). Po tem, ko bo teleskop začel delovati na končni lokaciji, bodo njegovi astronomski instrumenti prilagojeni na visoko stopnjo natančnosti in jih je treba hraniti tam - približno enakovredno ciljanju točke igle z enkilometrske razdalje.
Vesoljski teleskop ima na krovu tri instrumente za snemanje podatkov: MIRI, NIRSpec in NIRCam. MIRI in NIRSpec se razvijata in gradita v Evropi. Carl Zeiss in MPIA bosta kot edina evropska predstavnika veliko prispevala k obema instrumentoma.
Za MIRI in NIRSpec bo Carl Zeiss dostavil mehanizme za spreminjanje filtra in rešetk, ki omogočajo natančno konfiguriranje instrumentov za različne vrste opazovanja. MPIA bo sodelovala tudi pri njihovem razvoju in testiranju. Carl Zeiss bo EADS Astrium dobavil dva mehanizma filtrov in mrežic za instrument NIRSpec. Pogodba, ki sta jo Carl Zeiss in MPIA podpisala, določa, da bosta sodelovali pri izdelavi obeh instrumentov.
Mehanizmi MIRI in NIRSpec so podobni, povezani projekti. Njihov razvoj in testiranje bo potekalo v naslednjih dveh letih in pol; po tem jih bosta namestila Carl Zeiss in MIPA. Načrtuje se, da bo leta 2013 evropska raketa Ariane 5 pripeljala JWST v lagrangovsko točko L2. Celotno operacijo z MIRI in NIRSpec organizirajo Evropska vesoljska agencija, Nemški letalsko-vesoljski center in Društvo Max Planck.
Carl Zeiss in Institut Max Planck za astronomijo sta že uspešno sodelovala pri zahtevnih projektih, ki razvijajo vesoljske instrumente. En primer je ISOPHOT, ki je velik prispevek k uspehu evropskega observatorija za infrardeči prostor, ISO. Pred kratkim so začeli sodelovati na instrumentu PACS evropskega vesoljskega observatorija HERSCHEL, ki naj bi začel delovati leta 2008.
Carl Zeiss in MPIA sta si s sodelovanjem pridobila veliko zaupanja mednarodnih partnerjev. Zdaj se obe organizaciji odpravljata na tera novo: astronomi iz Heidelberga upajo, da bodo opazovali meje kozmičnih "temnih časov", preden so se začele oblikovati zvezde. Skupaj se veselijo razvoja optomehanskih sistemov brez primere. Zagotovili bodo uspeh za astronomsko „vodilno“ misijo JWST in konkurenčno prednost za vse vrste zamislivih prihodnjih aplikacij.
Izvirni vir: Društvo Max Planck
