James Webb-teleskopet er et amerikansk infrarødt rumteleskop, med primært fokus på det nær-infrarøde lys. Teleskopet er designet til at efterfølge Hubble-teleskopet og blev opsendt den 25. december 2021.
Ved at fokusere på nær-infrarødt lys kan teleskopet se lys fra stjerner og galakser med høj rødforskydning. Jo højere rødforskydning, des længere væk er kilden. Jo længere lyset har rejst, des længere tid siden er det udsendt. James Webb ser derfor lys fra det tidlige univers. Samtidig trænger infrarødt lys bedre gennem støvskyer end synligt lys, og det kan derfor give mere information om objekter som andre teleskoper (fx Hubble) allerede har observeret.
Endelig udsender koldere objekter som planeter og stjernetåger primært lys i det infrarøde område, hvilket James Webb også kan studere.
Talen om et infrarødt rumteleskop begyndte i 1980'erne, men blev først konkrete i 1990'erne. Omkring samtidig blev de første exoplaneter observeret. Observationerne tilføjede spektroskopi af exoplaneternes atmosfære til James Webb-teleskopets videnskabelige mål.
De allerførste videnskabelige data blev offentliggjort den 12. juli 2022.
Infrarød astronomi er vanskellig at foretage fra Jordens overflade pga. atmosfærens absorption i det infrarøde område. Derfor skal teleskopet placeres i rummet.
Rumteleskopet er placeret i et af Lagrangepunkterne med Solen og Jorden, således at Solen, Jorden og teleskopet er på linje. I dette punkt vil det befinde sig 1,5 millioner km fra Jorden.
James Webb-teleskopet består af et teleskop med et hovedspejl på 6,5 m i diameter og tre store infrarøddetektor-instrumenter. Desuden er der et mindre instrument, der kan hjælpe med at finde positioner på himlen, men som også kan bruges som videnskabeligt instrument.
DTU Space har bidraget med design og konstruktion af kulfiberstrukturen til MIRI-instrumentet.
Teleskopet er opbygget af tre spejle, der tilsammen giver et anastigmatisk design. Det anastigmatiske design minimere både sfærisk aberration, koma og astigmatisme.
Hovedspejlets form er ellipsoidisk og sammensat af 18 sekskantede spejlsegmenter. Segmenterne er fremstillet af beryllium, der er belagt med guld. Hvert spejlsegments position justeres individuelt for at skabe en optimal form af hovedspejlet.
Det sekundære spejls form er hyperbolsk og består af et enkelt segment, der også kan positioneres. Spejlet er 74 cm i diameter og holdes på plads foran hovedspejlet af tre letvægtsarme. Under opsendelsen var armene foldet sammen.
Det tredje spejls form er ellipsoidisk og fastmonteret, spejlet er monteret bag ved hovedspejlet. Det sekundære spejl reflekterer det modtagne lys ind gennem et hul midt i hovedspejlet.
Da størstedelen af lyset (700 nm – 28,5µm) ligger i det infrarøde område, skal teleskopets egen temperatur holdes så lav som muligt for ikke at sende termisk støj ind i detektorerne.
Teleskopets fire instrumenter (NIRCam, NIRSpec, FGS/NIRISS samt MIRI) er tilsammen følsomt over for lys med bølgelængder fra 600 nm til 28,5µm:
Spejle og detektorer køles passivt ved at skærme af for Solens lys med en 5-lags solskærm. Lagene er lavet af tyndt polyimid (også kendt som kapton), der er belagt med et tyndt lag aluminium for at øge den termisk refleksion.
Hvert lag reflekterer varmestråling ud til begge sider. Noget varmestråling bliver således sendt retur, medens noget sendes videre til næste lag. Dermed reduceres den totale varmestråling for hvert lag der passeres. Solskærmen køler teleskopet passivt ned til 50 K.
Yderligere passiv køling køler NIRCam, NIRSpec og FGS/NIRISS ned til 39 K. MIRI-instrumentet har en aktiv køleenhed baseret på helium, der køler ned til 7K.
Teleskopet brugte i begyndelsen af 2022 nogle måneder på at komme ud til Lagrangepunktet L2. Derefter blev instrumenter og spejle klargjort, og James Webb-teleskopet kunne påbegynde de videnskabelige observationer.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.