Romteleskopet James Webb skal gi svar på astronomiens største spørsmål

Romteleskopet James Webb, et av de mest avanserte instrumentene noensinne, skal om få dager ut i rommet for gi ny viten om universets fødsel og fjerne planeter.

Romteleskopet James Webb skal gi svar på astronomiens største spørsmål
Det store speilet i romteleskopet James Webb. Foto: Nasa file / AP / NTB

Prosjektet har gått over tre tiår. Etter en lang rekke utsettelser er oppskytingen planlagt til julaften.

James Webb-teleskopet, som har fått navn etter en tidligere Nasa-sjef, skal ta opp tråden etter det legendariske Hubble-teleskopet. Forskerne har tro på at det skal kunne vise menneskene hvordan universet så ut tett opptil begynnelsen for 14 milliarder år siden.

For at det skal være mulig, har de vært nødt til å bygge et helt usedvanlig instrument.

James Webb-teleskopet er følsomt nok til å se varmesignaturen til en humle på månen, har en prosjektets grunnleggere, nobelprisvinneren John Mather, uttalt. Han er kosmolog og astrofysiker.

Sensitivitet på dette nivået er nødvendig for å fange opp den svake gløden fra de aller første stjernene og galaksene som ble dannet.

Ser fortiden

Universet er så enormt at det er vanskelig å forstå. James Webb-teleskopet skal granske de aller fjerneste objektene det er mulig å observere.

Siden lyset bruker tid på å bevege seg, er det å granske fjerne objekter det samme som å observere fortiden. Det svake lyset fra det tidlige universet har beveget seg i over 13 milliarder år før det fanges opp av romteleskopets sensorer.

Hvor langt tilbake vi kan se, avgjøres av hvor følsomt utstyret er.

Hubble-teleskopet, som i sin tid var banebrytende på feltet, er sensitivt nok til å se hendelser i verdensrommet omkring 500 millioner år etter det store smellet.

Webb kan se enda lenger inn i fortiden. Forskerne håper å kunne observere forholdene 200 millioner år etter universets begynnelse.

Datagenererte bilder viser hvordan James Webb skal folde seg ut i rommet. Foto: (NASA/Goddard Space Flight Center via AP / NTB
Datagenererte bilder viser hvordan James Webb skal folde seg ut i rommet. Foto: NASA/Goddard Space Flight Center via AP / NTB

Nyfødte galakser

Forventningene er store.

– Dette teleskopet er designet for å gi svar på de største spørsmålene i astronomien i dag, sa astrofysikeren Amber Straughn i Nasa i et TED-foredrag i 2017.

– Med James Webb-teleskopet kan vi håpe å observere disse nyfødte galaksene og lære mer om hvordan de vokser over tid, fortsatte hun.

Et problem med teleskoper nede på jorda er at atmosfæren skaper uskarphet og forstyrrelser. De største teleskopene er plassert på høye fjelltopper for å gjøre problemet minst mulig.

Ved å plassere teleskop i verdensrommet, omgås problemet fullstendig. Utsikten til fjerne stjerner og galakser er uhindret.

Er vi alene?

Et annet viktig forskningsfelt for det nye teleskopet blir eksoplaneter – planeter som kretser rundt fjerne stjerner.

Etter at de første eksoplanetene ble oppdaget på 90-tallet er det blitt gjort en flom av funn, og tallet på bekreftede oppdagelser nærmer seg 5.000. Nasas romteleskop Kepler bidro i løpet av nesten ti års virksomhet til 2.600 av dem, fram til det gikk tom for drivstoff i 2018.

James Webb-teleskopet kan både bidra til å finne flere og avsløre hemmelighetene til dem som allerede er oppdaget. Ved å fange opp lyset som skinner gjennom atmosfæren mens en planet passerer foran en stjerne, kan teleskopet gi svar på hva den inneholder.

Det endelige målet er å finne ut om jorda er unik, eller om det finnes lignende planeter der det kan ha oppstått liv.

Forskere i kø

– Det er mye spenning, vi har ventet på dette øyeblikket i lang tid, sier en av forskerne tilknyttet prosjektet, Pierre Ferruit fra Den europeiske romfartsorganisasjon (Esa), til AFP.

Esa og den canadiske romorganisasjonen CSA samarbeider med Nasa om romteleskopet, og Ferruit har arbeidet med teleskopet store deler av karrieren – på samme måte som tusenvis av andre forskerkollegaer.

Konkurransen om observasjonstid er allerede i gang.

– Etterspørselen er svært høy. Esa har mottatt over tusen søknader bare for det første driftsåret, sier han.

– Selv etter 20 år er spørsmålene som Webb ble laget for å svare på, fortsatt like presserende.

Romteleskopet James Webb i sammenpakket tilstand. Det skal plasseres på toppen av en Ariane 5-bærerakett og skytes fra Fransk Guiana 24. desember. Teleskopet er så stort at det er brettet sammen som japansk origami.
Romteleskopet James Webb i sammenpakket tilstand. Det skal plasseres på toppen av en Ariane 5-bærerakett og skytes fra Fransk Guiana 24. desember. Teleskopet er så stort at det er brettet sammen som japansk origami. Foto: ESA via AP / NTB
Les også

Må brettes

Romteleskopet er større og mer komplisert enn noen av de andre romteleskopene som er blitt bygget.

Speilet måler 6,5 meter i diameter – tre ganger så stort som Hubbles speil. Det består av 18 sekskantede seksjoner. For å få plassert det om bord på Ariane 5-raketten som skal løfte det ut i verdensrommet, har det vært nødvendig å brette det sammen.

Når teleskopet er blitt skutt opp, blir utfordringen både å folde ut speilet og få på plass en solskjerm på størrelse med en tennisbane. Tanken er å ta det pent og forsiktig. Det er satt av to uker til prosessen.

Mens Hubble går i bane 600 kilometer over jorda, skal James Webb mye lenger av gårde.

Romteleskopet skal kretse i bane rundt sola 1,5 millioner kilometer unna hjemplaneten, i et av de såkalt lagrange-punktene der det kan holdes i en stabil bane med jorda, månen og sola skjult bak solskjermen til enhver tid.

– Her vil det være i mørke og ekstrem kulde, sier Ferruit. Forholdene er dermed ideelle for James Webbs infrarøde sensorer, som kan registrere varmestråling utenfor det synlige spektrumet.

Muligheten til å se infrarødt er en annen av egenskapene som skiller James Webb fra Hubble og gir det større kapasitet enn forgjengeren.

Trang fødsel

James Webb-teleskopet har vært på tegnebrettet i over 30 år.

Nasas originale prosjekt startet i 1989, og den opprinnelige planen var at teleskopet skulle skytes opp tidlig på 2000-tallet.

Siden har en lang rekke problemer ført til forsinkelser og budsjettoverskridelser. I forhold til det originale budsjettet er også prislappen tredoblet til cirka 10 milliarder dollar, eller rundt 90 milliarder norske kroner.

Romteleskopet er bygget i USA og ble transportert til det europeiske romsenteret i Kourou i Fransk Guyana tidligere i år.

Etter et mindre uhell sent i november og nye småproblemer er datoen til oppskytingen satt til 24. desember kl. 13.20, norsk tid. Ferden fram til lagrange-punktet L2 er beregnet å ta en måned.

– Nå gjenstår det bare å fylle drivstofftankene, sier Ferruit.

Det kan være duket for tidenes julegave til verdens astronomer.

Les også