Historie vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) se začala psát v osmdesátých letech minulého století, kdy na konferenci Next Generation Space Telescope Workshop inženýři a astronomové diskutovali o vědeckých a technických otázkách, které by měly být v budoucnu řešeny. Hlavním výstupem byl návrh technických možností observatoře, která by měla následovat po Hubbleově vesmírném dalekohledu. Diskuse z této konference vedly v roce 1996 k formálnímu doporučení, aby teleskop pracoval v infračervených vlnových délkách a byl vybaven zrcadlem větším než čtyři metry.
Po osmi letech padlo rozhodnutí o konstruktérech přístroje, aby byla v roce 2004 zahájena jeho stavba s tím, že by se měl do kosmu dostat v roce 2007. Že jej do kosmu dostane evropská raketa Ariane 5 bylo dohodnuto v roce 2005. Vedle Evropské kosmické agentury (ESA) a amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) se na projektu podílí i kanadská vesmírná agentura (CSA). Náklady se tehdy odhadovaly na tři miliardy amerických dolarů. Postupně však docházelo k různým zpožděním a tím pádem i růstu nákladů a tak se finální termín neustále posouval.
V roce 2010 přišla velká krize, protože tento projekt odčerpával NASA poměrně velké prostředky a hrozilo jeho celkové zastavení. Tehdy podle interní studie mělo vynesení teleskopu Jamese Webba do vesmíru a jeho provoz stát zhruba šest a půl miliardy dolarů. To je víc než dvojnásobek uvažovaných nákladů.
Krizi se ale podařilo překonat a tak bylo do roku 2011 vyrobeno a později otestováno všech osmnáct zrcadlových segmentů. V letech 2012 až 2013 byly jednotlivé části Webbova zrcadla, zkonstruované na různých místech, postupně dopravovány do Goddardova střediska vesmírných letů NASA v Greenbeltu. To již bylo jasné, že se nestihne start v roce 2014 ani ten plánovaný na 2015.
V roce 2013 byla zahájena stavba jednotlivých vrstev slunečního štítu. Pak následovala fáze testů přístrojů JWST, a to včetně odolnosti vůči vysokým teplotám nebo vibracím. To se již psal rok 2016 a končily i práce na optice dalekohledu.
V roce 2017 byla dokončena montáž dalekohledu a balíčku vědeckých přístrojů, které byly integrovány do jednoho celku a podrobeny vibračnímu testování mechanické integrity. Poté vše zamířilo do Johnsonova vesmírného střediska NASA v texaském Houstonu, kde proběhlo komplexní testování optických vlastností v obří vakuové komoře a při velice nízké teplotě.
Vše tak bylo na dobré cestě, byť se termín startu neustále odsouval. V roce 2018 byla sestava teleskopu a přístrojů převezena do společnosti Northrop Grumman, kde se stavěla a testovala základna a sluneční clona. V následujícím roce byly tyto dvě poloviny spojeny.
Závěrečné testy pokračovaly až do složení JWST a jeho definitivního připojení k raketě Ariane 5 v roce 2021.
Uložení dalekohledu Jamese Webba v raketě Ariane V.
Start by nyní měl po několika odkladech proběhnout v sobotu 25. prosince ve 13:20 našeho času. Cena se mezitím vyšplhala až k deseti miliardám dolarů, což z přístroje činí nejdražší zařízení, které lidstvo do kosmu vysílá.
První snímky v létě
Ve vesmíru se JWST bude pohybovat jeden a půl milionu kilometrů daleko od Země, tedy téměř pětkrát dál, než je Měsíc. Nacházet se bude v oblasti druhého Lagrangeova bodu, tedy v místě, kde se vyrovnávají gravitační vlivy Země a Slunce. Díky tomu si dalekohled dokáže zachovat stabilní oběžnou dráhu.
Předtím se ale bude muset rozložit do plné velikosti, což je poměrně náročný úkol, který může narazit na některé problémy. I proto je JWST vybaven systémem, který ho umožní rozvibrovat podobně, jako když zatřeseme objektem, když chceme uvolnit nějaké zaseknuté místo.
JWST totiž bude umístěn tak daleko, že k němu nebude možné přivést robotické nebo lidské opraváře, jako to bylo možné u Hubbleova teleskopu.
Poté, co observatoř dorazí na stanovené místo, bude její systémy čekat série vědeckých a kalibračních testů, včetně rozvinutí stínícího štítu o velikosti přibližně tenisového kurtu, nastavení teleskopu a aktivace přístrojů. Nejlepší snímky by se podle expertů mohly začít objevovat přibližně půl roku po vypuštění do vesmíru.
Webbův teleskop bude dosud nejvýkonnější vesmírný dalekohled. Dohlédnout by měl do počátků existence našeho vesmíru, kdy se před třinácti a půl miliardou let formovaly první hvězdy a galaxie. Podle NASA bude 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.
Porovnání schopností vesmírného dalekohledu Jamese Webba a Hubbeova teleskopa při pozorování událostí, které se udály v historii vesmíru.
„Zatímco Hubble dokázal nahlédnout do batolecích let vesmíru, JWST může ukázat jeho kojenecká léta,“ připomínají vědci z NASA. Bude to zhruba o čtyři sta milionů let dřív než Hubble, kdy se z prvních hvězd formovaly galaxie.
„Webb“ ale budou vědci využívat také ke studování planet a dalších těles Sluneční soustavy, ke zkoumání jejich původu a vývoje a k jejich srovnávání s exoplanetami, tedy s planetami obíhajícími kolem jiných hvězd. Zároveň bude teleskop sledovat exoplanety, které se nacházejí v takzvaných obyvatelných zónách a na jejich povrchu by mohla být voda v kapalném stavu.
K plnění těchto úkolů má observatoř obří zrcadlo o průměru šest a půl metru, čtyři vědecké přístroje a také štít velký dvacet jedna krát čtrnáct metrů, který bude aparáty chránit před teplem slunečního záření a udrží je v potřebném hlubokém chladu. Přístroje ve výbavě jsou infračervená kamera NIRCam, infračervený spektrograf NIRSpec, infračervené zařízení MIRI a infračervený zobrazovač se spektrografem NIRISS.
Velké primární zrcadlo tvoří osmnáct menších šestiúhelníkových zrcadel, každé o průměru 1,3 metru a hmotnosti dvacet kilogramů. Každé je vyrobené z berylia a potažené zlatou vrstvou. Berylium vědci zvolili kvůli lehkosti a zároveň pevnosti tohoto kovu. Navíc udrží tvar i v podmínkách hlubokých nízkých teplot, které přístroje teleskopu ke správnému provozu potřebují. Pro vrchní vrstvu bylo vybráno zlato vzhledem k jeho extrémně vysoké odrazivosti světla, a to v širokém rozsahu vlnových délek.
Mise JWST je nyní naplánována na pět let, ale je možné, že se bude prodlužovat. Závisí to i na tom, jak dlouho teleskpu vydrží palivo, aby se mohl pohybovat a udržet na určeném místě.
Oprava: Upravili jsme termín plánovaného startu na správných 13:20.
Oprava: Odstranili jsme chybnou informaci o umístění teleskopu v zemském stínu
