Teleskop Angkasa James Webb, penerus Teleskop Angkasa Hubble, adalah keutamaan yang dinyatakan dalam pembiayaan astronomi pemerintah Kanada. Projek lain, kata ahli astronomi, diancam oleh pemotongan anggaran.
(Imej: © ESA)
Teleskop Angkasa James Webb NASA, yang dijadualkan dilancarkan pada 2021, akan menyelidiki kosmos untuk mengungkap sejarah alam semesta dari Big Bang hingga pembentukan planet asing dan seterusnya. Ia akan menumpukan pada empat bidang utama: cahaya pertama di alam semesta, pemasangan galaksi di alam semesta awal, kelahiran bintang dan sistem protoplanet, dan planet (termasuk asal-usul kehidupan.)
Teleskop Angkasa James Webb (JWST) akan melancarkan roket Ariane 5 dari Guyana Perancis, kemudian mengambil masa 30 hari untuk terbang sejauh satu juta batu ke kediamannya yang tetap: titik Lagrange, atau lokasi yang stabil di ruang angkasa. Ia akan mengorbit di sekitar L2, tempat di angkasa berhampiran Bumi yang terletak bertentangan dengan matahari. Ini telah menjadi tempat yang popular untuk beberapa teleskop ruang angkasa lain, termasuk Teleskop Angkasa Herschel dan Balai Cerap Planck Space.
Kapal angkasa bernilai $ 8,8 bilion juga diharapkan dapat mengambil gambar benda langit yang menakjubkan seperti pendahulunya, Teleskop Angkasa Hubble. Nasib baik bagi para ahli astronomi, Teleskop Angkasa Hubble tetap dalam keadaan sihat dan kemungkinan kedua teleskop itu akan berfungsi bersama untuk tahun-tahun pertama JWST. JWST juga akan melihat eksoplanet yang ditemui oleh Kepler Space Telescope, atau menindaklanjuti pemerhatian masa nyata dari teleskop ruang bawah tanah.
Sains JWST
Amanat sains JWST pada dasarnya terbahagi kepada empat bidang:
- Cahaya dan penyatuan semula pertama: Ini merujuk kepada peringkat awal alam semesta setelah Big Bang memulakan alam semesta seperti yang kita kenal sekarang. Pada peringkat pertama setelah Big Bang, alam semesta adalah lautan zarah (seperti elektron, proton dan neutron), dan cahaya tidak dapat dilihat sehingga alam semesta cukup sejuk untuk zarah-zarah ini mula bergabung. Perkara lain yang akan dikaji oleh JWST adalah apa yang berlaku setelah bintang-bintang pertama terbentuk; era ini disebut "zaman reionisasi" kerana ia merujuk kepada ketika hidrogen neutral disatukan kembali (dibuat untuk mempunyai cas elektrik lagi) oleh sinaran dari bintang-bintang pertama ini.
- Perhimpunan galaksi: Melihat galaksi adalah cara yang berguna untuk melihat bagaimana jirim disusun pada skala raksasa, yang seterusnya memberi kita petunjuk bagaimana alam semesta berkembang. Galaksi spiral dan elips yang kita lihat hari ini sebenarnya berkembang dari pelbagai bentuk selama berbilion tahun, dan salah satu tujuan JWST adalah melihat kembali galaksi-galaksi terawal untuk lebih memahami evolusi itu. Para saintis juga berusaha untuk mengetahui bagaimana kita mendapat pelbagai galaksi yang dapat dilihat hari ini, dan cara semasa galaksi membentuk dan berkumpul.
- Kelahiran bintang dan sistem protoplanet: "Tiang Penciptaan" Eagle Nebula adalah beberapa tempat kelahiran paling terkenal untuk bintang. Bintang-bintang muncul di awan gas, dan ketika bintang-bintang tumbuh, tekanan radiasi yang mereka lancarkan meniup gas kepompong (yang boleh digunakan lagi untuk bintang-bintang lain, jika tidak terlalu tersebar luas.) Namun, sukar untuk dilihat di dalam gas. Mata inframerah JWST akan dapat melihat sumber haba, termasuk bintang yang dilahirkan dalam kepompong ini.
- Planet dan asal usul kehidupan: Dekad terakhir telah menyaksikan sejumlah besar eksoplanet ditemui, termasuk dengan Kepler Space Telescope yang mencari planet NASA. Sensor kuat JWST akan dapat mengintip planet ini dengan lebih mendalam, termasuk (dalam beberapa kes) mengimej atmosfera mereka. Memahami atmosfera dan keadaan pembentukan planet dapat membantu para saintis meramalkan dengan lebih baik sama ada planet tertentu dapat dihuni atau tidak.
Instrumen di atas kapal
JWST akan dilengkapi dengan empat instrumen sains.
- Kamera Inframerah Dekat (NIRCam): Disediakan oleh University of Arizona, kamera inframerah ini akan mengesan cahaya dari bintang di galaksi berdekatan dan bintang dalam Bima Sakti. Ia juga akan mencari cahaya dari bintang dan galaksi yang terbentuk di awal alam semesta. NIRCam akan dilengkapi dengan coronagraph yang dapat menyekat cahaya objek yang terang, menjadikan objek yang lebih redup di dekat bintang-bintang tersebut (seperti planet) dapat dilihat.
- Spektrograf Inframerah Dekat (NIRSpec): NIRSpec akan memerhatikan 100 objek secara serentak, mencari galaksi pertama yang terbentuk selepas Big Bang. NIRSpec disediakan oleh Agensi Angkasa Eropah dengan bantuan dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA.
- Instrumen Inframerah Tengah (MIRI): MIRI akan menghasilkan foto ruang angkasa yang luar biasa dari benda langit yang jauh, mengikuti tradisi astrofotografi Hubble. Spektrograf yang merupakan bahagian instrumen akan membolehkan para saintis mengumpulkan lebih banyak butiran fizikal mengenai objek yang jauh di alam semesta. MIRI akan mengesan galaksi yang jauh, komet samar, membentuk bintang dan objek di Sabuk Kuiper. MIRI dibina oleh Konsortium Eropah dengan Agensi Angkasa Eropah dan Makmal Jet Propulsion NASA.
- Sensor Petunjuk Baik / Imager InfraRed Dekat dan Spitrograf Tanpa Slit (FGS / NIRISS): Instrumen buatan Badan Angkasa Kanada ini lebih kurang sama dengan dua instrumen dalam satu. Komponen FGS bertanggungjawab untuk memastikan JWST menunjuk ke arah yang betul semasa penyelidikan sainsnya. NIRISS akan menjangkau alam semesta untuk mencari tanda cahaya pertama di alam semesta dan mencari dan mencirikan planet asing.
Teleskop ini juga akan dilengkapi dengan pelindung matahari bersaiz gelanggang tenis dan cermin 21,3 kaki (6,5 meter) - cermin terbesar yang pernah dilancarkan ke angkasa lepas. Komponen-komponen tersebut tidak akan masuk ke dalam roket yang melancarkan JWST, jadi kedua-duanya akan terbongkar setelah teleskop berada di angkasa.
Sejarah JWST
James Webb lelaki itu
JWST dinamakan untuk bekas ketua NASA James Webb. Webb mengambil alih agensi angkasa dari 1961 hingga 1968, berhenti hanya beberapa bulan sebelum NASA meletakkan manusia pertama di bulan.
Walaupun tempoh Webb sebagai pentadbir NASA sangat berkaitan dengan program bulan Apollo, dia juga dianggap sebagai pemimpin dalam sains angkasa. Walaupun dalam masa pergolakan politik yang hebat, Webb menetapkan objektif sains NASA, menulis bahawa melancarkan teleskop angkasa besar harus menjadi tujuan utama agensi angkasa. [Lihat Foto JWST, Pengganti Hubble]
NASA melancarkan lebih daripada 75 misi sains angkasa di bawah bimbingan Webb. Mereka termasuk misi yang mengkaji matahari, bintang dan galaksi serta ruang tepat di atas atmosfer Bumi.
Pelaporan tambahan oleh Miriam Kramer, penulis kakitangan Space.com.
