Een maand na zijn lancering is de James Webb-ruimtetelescoop (James Webb Space Telescope, of JWST) aangekomen op zijn bestemming. Op 24 januari moest het apparaat ongeveer vijf minuten lang zijn stuwraketten gebruiken om naar zijn eindlocatie toe te manoeuvreren. Nu hij daar is aangekomen, start de telescoop met de kalibratie van zijn spiegels en wetenschappelijke instrumenten.
De telescoop bevindt zich op een zwaartekrachtsstabiele locatie, een zogeheten Lagrangepunt, waar alle krachten op het apparaat elkaar uitbalanceren. Zo kan de telescoop samen met de aarde in een baan om de zon bewegen. Dit specifieke Lagrangepunt, L2 genaamd, ligt op ongeveer 1,5 miljoen kilometer afstand van de aarde, vanuit de zon gezien achter de planeet.
Toplocatie
James Webb zal niet precies op het Lagrangepunt geparkeerd blijven staan, maar er heen en weer omheen wiebelen in een zogeheten halo-baan. Dat betekent dat de stuwraketten ongeveer elke drie weken even aan moeten gaan, maar op de lange termijn is deze baan stabieler.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Naast het feit dat zijn positie in een Lagrangepunt brandstof bespaart, is L2 een bijzonder goede plek om het heelal te observeren zonder dat hitte of licht van de zon, de aarde of de maan het apparaat teisteren. De kijker van JWST is van al deze objecten afgewend. Bovendien houdt zijn enorme zonneschild het laatste restje licht tegen, zodat de telescoop heel nauwkeurige metingen kan doen.
De telescoop functioneert op zijn best bij extreme kou. Het zonneschild maakt dit mogelijk. De naar zon gerichte kant van het schild zal een temperatuur hebben van ongeveer 85 graden Celsius. De andere kant is ongeveer 233 graden onder nul. Dat is bijna even koud als de gemiddelde temperatuur in de lege ruimte.
Uitlijnen
Nu JWST zijn bestemming heeft bereikt, duurt het ongeveer een week voordat alles is afgekoeld. Daarna kunnen de technici beginnen met de laatste voorbereidingsstappen, voordat de telescoop met zijn waarnemingen kan beginnen.
Er zijn nog twee grote stappen te nemen. Ten eerste moeten de achttien zeshoekige stukken die samen de primaire spiegel van de telescoop vormen worden uitgelijnd. Dat gebeurt met een ongekende precisie: ze moeten op één vijfduizendste van de breedte van een menselijke haar nauwkeurig op één lijn liggen, liet JWST-teamlid Lee Feinberg weten tijdens een persconferentie op 24 januari. Dat proces zal naar verwachting ongeveer drie maanden in beslag nemen. Daarna gaat er nog ongeveer een maand zitten in het kalibreren van de wetenschappelijke instrumenten.
‘We doen dit allemaal om het observatorium gereed te maken voor transformatieve wetenschap’, zei JWST-wetenschapper Jane Rigby tijdens de persconferentie. ‘We zijn nu een maand bezig en de baby heeft zijn ogen nog niet eens geopend.’ Als alles goed gaat, zal de wetenschappelijke missie rond eind juni beginnen.
Op het menu
De planning voor het eerste waarnemingsjaar van de telescoop is al helemaal rond. Er zullen meer dan driehonderd onderzoeken worden gedaan, zei Rigby. Veel daarvan zijn gericht op het onderzoeken van exoplaneten – planeten die om een andere ster draaien dan de zon. James Webb zal in hun atmosfeer kijken om meer te weten te komen over hun samenstelling en mogelijke bewoonbaarheid voor leven.
Ook zal er onderzoek plaatsvinden naar de verste sterrenstelsels in het waarneembare heelal. James Webb zal bestuderen hoe zij in de loop van de tijd zijn gevormd en geëvolueerd.
Tot slot is er telescooptijd geboekt voor onderzoek naar donkere materie en donkere energie. Astronomen hopen deze mysterieuze onderdelen van het heelal beter te gaan begrijpen dankzij de metingen van de JWST.
Benieuwd wat Nederlandse astronomen met de James Webb-ruimetelescoop willen onderzoeken? Lees het in onze voorbeschouwing.
Doordat de lancering en de reis van de telescoop naar L2 bijzonder soepel is verlopen, heeft JWST nog genoeg brandstof om veel langer dan de oorspronkelijk geplande tien jaar te functioneren.
