Uzaydaki Nihai Gözümüz: James Webb

Güncelleme tarihi: Haz 20


James Webb gibi büyük projelerin ortaya çıkmasında uzun çalışmalar ve derin bir arka plan yer almaktadır. Tarihsel sürecine baktığımızda ilk adımlar 1989 yılında atıldı. Planın bu kadar erken ortaya çıkmasındaki temel sebep, HST fırlatıldığında, HST’nin halefi yerine geçebilecek bir fikir, bir projeye sahip olmaktı. Nitekim Hubble fırlatıldıktan altı yıl sonra yani 1996 yılında yapılan çalışmalar üstünde bir rapor yayımlandı: “Yeni Nesil Uzay Teleskobu, Galaksilerin Genç Olduğu Bir Zamanı Ziyaret Eder.”


Şu an ki James Webb teleskopu o yıllarda NGST (Yeni Nesil Uzay Teleskobu) olarak anılıyordu. Yayımlanan raporda teleskobun faaliyetlerine yönelik bir yol haritası oluşturulmuş, yeni yapı taşları tanımlanmış, aktif olarak kontrol edilen geniş diyafram açıklığına sahip hafif aynalar, gelişmiş dedektör tasarımları, uygun soğutma teknikleri alanlarında olanak sağlayan ve kavramlar araştırılmıştır.


NGST referans mimarisi ve teleskop tasarım özellikleri

1997 yılında tematik bilim hedefleri ortaya koyan ve Tasarım Referans Misyonu (DRM) olarak adlandırlan bilim grubu kuruldu. 2000 yılında NGST projesi, istenilen bütçe sınırını aşmamak için teleskop boyutunu belirlenen 8 m açıklıktan 6.5 m’ye indirdi. Proje, 2002 yılında misyon tanımı incelemesi ile başladı. NASA projenin bir sonraki adıma geçmeye hazır olduğunu gördü. Proje ismini (1961-1968) arasında Apollo Programı’nda NASA’nın ikinci yönetici olan James E. Webb’in onuruna NGST’i; JWST (James Webb Space Telescope) olarak yeniden adlandırdı.


Nihayet 2003 sonbaharında JWST projesinin B aşamasını başlatmak için ICR (ilk onay incelemesi) verildi. Proje ortakları: NASA, ESA ve CSA 1996’da erken planlama aşamasında ortaklık yaptı. 18 Haziran 2007’de Fransa, Le Bourget’teki İnternational Paris Air Show’da NASA ve ESA arasında resmi bir JWST ve LISA ( Laser Interferometer Space Antenna) anlaşması imzalandı.



James Webb Uzay Teleskobu, Hubble Uzay Teleskobuna kıyasla daha uzun dalga boylarını kapsar ve büyük ölçüde geliştirilmiş bir hassasiyettedir. Elektromanyetik spektrumun kızılötesi bölgesindeki gözlemler için optimize edilmiş yörüngede dönen bir kilittir. Farklı bir spektral aralıkta çalışan Webb, HST’ın halefi kabul edilir. NIR ve MWIR dalga boylarında, benzer boyuttaki bir teleskoptan daha düşük arka planlarda çalışır. Genel hedefleri, büyük patlamadan sonraki ilk yıldızları ve galaksileri incelemektir. Webb’in yetenekleriyle bilimsel olarak takılı kaldığımız açıklamaları bulmamızda bize yardım edeceğini umuyoruz.


Bu görevin aradığı cevapların soruları şunlardır:

  • Evrenin şekli nedir?

  • Galaksiler nasıl evrimleşir?

  • Karanlık maddenin doğası nedir?

  • Yıldızlar ve gezegen sistemleri nasıl oluşur ve etkileşime girer?

  • Evren mevcut kimyasal bileşimlerini nasıl oluşturdu?


JWST MİSYON KONSEPTİ

Teleskop, Güneş’ten ve Dünya’dan geniş konuşlandırılabilir güneşlik ile korunacak. Teleskop tertibatının pasif olarak yaklaşık 37K’e soğutulması ve yakın kızılötesi ve orta dalga kızılötesi bantlarında olağanüstü performans vermesi bekleniyor.


Enstrümantasyon için temel dalga boyu 0.6-28 µm’dir. Teleskop 2 µm üzerinde kırınımla sınırlanacaktır. Duyarlılığı Zodyak arka planının ötesi ile sınırlı olacak; dolayısıyla dalga boyuna ve gözlem türüne bağlı olarak, yer tabanlı ve diğer uzay tabanlı gözlemevlerini yaklaşık 10 ile 100.000 kat aşmalıdır. Planlanan ömrü beş yıl olan JWST (10 yıllık operasyon hedefi ile) astronotlar tarafından Hubble’da olduğu gibi hizmet vermeyecektir.

JWST’nin belirgin etkinleştirme teknolojileri şunlardır:

  • Kriyojenik aktüatörlerle ayarlanabilen, 18 ayrı bölümden oluşan 6.5 metrelik büyük, açılabilir ve hafif beliryum aynalar. (Bu aynaların fırlatma aracı içine sığabilmesi için geniş uzay teleskobu ana aynası bölümler halinde katlanmalı; fırlatıldıktan sonra ise katlanan aynalar eski halini alabilmeli. Bunu yapabildiği takdirde uzayda konuşlandırılan ilk bölümlü optik sistem haline getirecektir.)

  • Büyük yapıların yerleştirilmesi. (Uzaydayken optikler üzerinde katlanan çok katmanlı güneşlik tam boyutuna ulaşana kadar açılacak ve teleskopu güneşten gölgede tutacaktır.

  • NIRSpec cihazının mikro deklanşör sistemine MEMS teknolojisinin tanıtılması (Spektrograf için nesne seçimine izin veren programlanabilen mikro denklanşör.)