NASA:s nya rymdteleskop når sin destination i solomloppsbana

24 januari (Reuters) – NASA:s rymdteleskop James Webb, designat för att ge världen en aldrig tidigare skådad glimt av spädbarnsgalaxer i universums tidiga skeden, anlände till sin gravitationsparkeringsplats i omloppsbana runt solen i måndags, nästan en miljon miles från Jorden.

Med en sista fem minuters, kurskorrigerande dragkraft av sin raket ombord, nådde Webb sin destination vid en gravitationsjämviktsposition känd som den andra Sun-Earth Lagrange-punkten, eller L2, som anlände en månad efter lanseringen, sa NASA-tjänstemän.

Thrustern aktiverades av uppdragskontrollingenjörer vid Space Telescope Science Institute i Baltimore, med radiosignaler som bekräftar att Webb framgångsrikt ”insatts” i sin önskade orbitalslinga runt L2.

Därifrån kommer Webb att följa en speciell ”halo”-bana som håller den i ständig linje med jorden men utanför dess skugga, när planeten och teleskopet cirklar runt solen i tandem. Den föreskrivna L2-banan inom den större solomloppsbanan möjliggör således oavbruten radiokontakt, samtidigt som Webbs solenergisystem badar i nonstop solljus.

Som jämförelse, Webbs 30-åriga föregångare, rymdteleskopet Hubble, kretsar runt jorden på 547 kilometers avstånd och passerar in och ut ur planetens skugga var 90:e minut.

Den kombinerade dragningen av solen och jorden vid L2 – en punkt med nästan gravitationsstabilitet som först härleddes av 1700-talsmatematikern Joseph-Louis Legrange – kommer att minimera teleskopets drift i rymden.

Men markteam kommer att behöva avfyra Webbs thruster kort igen ungefär en gång var tredje vecka för att hålla den på rätt spår, sa Keith Parrish, observatoriets idrifttagningschef från NASA:s Goddard Space Flight Center i Maryland, till reportrar på måndagen.

Uppdragsingenjörer förbereder sig för att finjustera teleskopets primära spegel – en uppsättning av 18 hexagonala segment av guldbelagd berylliummetall som mäter 21 fot, 4 tum (6,5 meter) i diameter, mycket större än Hubbles huvudspegel.

Dess storlek och design – som huvudsakligen fungerar i det infraröda spektrumet – gör att Webb kan titta genom moln av gas och damm och observera objekt på större avstånd, alltså längre tillbaka i tiden, än Hubble eller något annat teleskop.

Dessa egenskaper förväntas inleda en revolution inom astronomi, vilket ger en första bild av spädbarnsgalaxer som dateras till bara 100 miljoner år efter Big Bang, den teoretiska flampunkten som satte igång expansionen av det kända universum för uppskattningsvis 13,8 miljarder år sedan.

Webbs instrument gör det också idealiskt att söka efter tecken på potentiellt livsuppehållande atmosfärer runt mängder av nyligen dokumenterade exoplaneter – himlakroppar som kretsar kring avlägsna stjärnor – och att observera världar mycket närmare hemmet, som Mars och Saturnus iskalla måne Titan.

NÄSTA STEG

Det kommer att ta flera månaders arbete att förbereda teleskopet för dess astronomiska debut.

De 18 segmenten av dess huvudspegel, som hade vikts ihop för att passa inuti lastutrymmet på raketen som förde teleskopet till rymden, vecklades ut med resten av dess strukturella komponenter under en tvåveckorsperiod efter Webbs uppskjutning i december. 25. läs mer

Dessa segment togs nyligen loss från fästelementen och kantades bort från deras ursprungliga startposition. De måste nu justeras exakt – till en tiotusendels tjocklek av ett människohår – för att bilda en enda, obruten ljussamlande yta.

Markteam kommer också att börja aktivera Webbs olika avbildnings- och spektrografiinstrument som ska användas i den tre månader långa spegeljusteringen. Detta kommer att följas av två månader till att kalibrera själva instrumenten.

Spegelinriktningen börjar med att rikta teleskopet mot en ganska vanlig, isolerad stjärna, kallad HD-84406, belägen i stjärnbilden Ursa Major, eller ”Big Dipper”, men för svag för att kunna ses från jorden med blotta ögat.

Ingenjörer kommer sedan gradvis att ställa in Webbs spegelsegment för att ”stapla” 18 separata reflektioner av stjärnan till en enda fokuserad bild, sa Lee Feinberg, Webbs optiska teleskopelementchef på Goddard, under måndagens NASA-telekonferens.

Inriktningen förväntas börja nästa vecka när teleskopet, vars infraröda design gör det superkänsligt för värme, har svalnat tillräckligt i rymden för att fungera korrekt – en temperatur på cirka 400 grader under noll Fahrenheit (-240 Celsius).

Om allt går som det ska borde Webb vara redo att börja göra vetenskapliga observationer till sommaren.

Någon gång i juni förväntar sig NASA att offentliggöra sina ”tidiga utgivningsobservationer”, en samling av ”största träffar” av initiala bilder som används för att visa att Webbs instrument fungerar korrekt under idrifttagningsfasen.

Webbs mest ambitiösa arbete, inklusive planer på att träna sin spegel på objekt längst bort från jorden, kommer att ta lite längre tid att genomföra.

Teleskopet är ett internationellt samarbete som leds av NASA i samarbete med de europeiska och kanadensiska rymdorganisationerna. Northrop Grumman Corp. (NOC.N) var huvudentreprenör.

Rapportering av Steve Gorman; Redigering av Karishma Singh, Rosalba O’Brien och Kenneth Maxwell

Våra standarder: Thomson Reuters Trust Principles.