Forskeren Mark Clampin reflekteres i noen av James Webb-teleskopets speil under testing. Dette bildet er fra 2011, og komponentene har vært testet over lang tid.
Forskeren Mark Clampin reflekteres i noen av James Webb-teleskopets speil under testing. Dette bildet er fra 2011, og komponentene har vært testet over lang tid.

Dette har astronomene ventet på i 25 år.
Nå skjer det endelig

Det nærmer seg oppskytning av det etterlengtede teleskopet som kan «se» tilbake til da universet var ungt.

Nå er teleskopet på plass og de siste forberedelsene gjøres ved Det guyanske romsenteret i Fransk Guyana.

Her ligger oppskytningsrampen til Den europeiske romfartsorganisasjonen, som står for leveringen av det svært etterlengtede og forsinkede James Webb-teleskopet ut i rommet. 18. desember skal selve oppskytningen skje.

Planleggingen og byggingen har holdt på i nesten en generasjon. Utviklingen begynte for fullt i 1996 og oppskytningen skulle skje rundt 2007.

Slik ser en NASA-kunstner for seg at teleskopet kan se ut når det er ute i rommet etter at det har blitt foldet ut.
Slik ser en NASA-kunstner for seg at teleskopet kan se ut når det er ute i rommet etter at det har blitt foldet ut.

Men nå er det snart tid for at oppskytningen faktisk skal gjennomføres. Flere tiår med forberedelser, forsinkelser, budsjettoverskridelser og tekniske problemer henger på at teleskopet kommer seg opp og at Ariane 5-raketten gjør jobben.

Samtidig må hele det 6,5 tonn tunge teleskopet være pakket sammen i toppen av raketten. For at teleskopet skal oppfylle de vitenskapelige målene som er satt, måtte teleskopet designes på denne måten.

Så skal det fraktes rundt halvannen million kilometer fra jorden, på utsiden av månens bane.

Men oppskytningen og rakett-turen er ikke det mest kritiske punktet.

Her skytes en Ariane 5-rakett opp fra romsenteret i Fransk Guyana i 2013. Dette er en illustrasjon, men James Webb skal opp med samme type rakett.
Her skytes en Ariane 5-rakett opp fra romsenteret i Fransk Guyana i 2013. Dette er en illustrasjon, men James Webb skal opp med samme type rakett.

Skrekk-måneden

På veien skal teleskopet nemlig brettes ut som en origamifigur som til slutt skal bli rundt 20 meter lang og 14 meter bred med solskjoldet foldet helt ut. Det har blitt kalt tretti dagers skrekk av blant annet Universe Today. Dette er tiden det tar før teleskopet kommer fram til der det skal være.

Hundrevis av mekanismer må fungere i riktig rekkefølge og på riktig måte for at teleskopet og varmeskjoldet skal foldes ut og fungere som det skal. Du kan se en animasjon av hele prosessen under.

– Oppskytningen er det jeg er minst bekymret for, siden raketten har vært i drift siden 1990-tallet med få hendelser, sier astronom Håkon Dahle ved Universitetet i Oslo til forskning.no.

Hvem var James E. Webb?

Teleskopet er oppkalt etter James E. Webb som var leder av NASA fra 1961 til 1968.

Han ledet den amerikanske romfartsorganisasjonen gjennom både Mercury- og Gemini-programmene, som var amerikanernes første bemannede romfartsprogrammer.

Selv om Webb gikk av før månelandingen i 1969, regnes han som en av de sentrale figurene i Apollo-programmet. Det varte fra 1967 til 1972 og sendte mennesker til månen seks ganger. Totalt gikk 12 amerikanske astronauter på månen.

(Kilde: en.wikipedia.org)

– Men jeg er bekymret for det som skal skje etterpå når teleskopet skal foldes ut.

Dahle forteller at rundt 180 dager etter oppskytning skal teleskopet være klart for bruk, etter flere tester og oppstarter.

Håkon Dahle er medlem av flere forskergrupper som er blant de første som faktisk skal bruke James Webb-teleskopet til forskningsprosjekter. Det betyr at han har måttet sette seg grundig inn i hva slags kapasiteter og svakheter teleskopet har.

Alt dette har blitt testet og testet, og mekanismene og delene har blitt utsatt for den samme ristingen som ved oppskytning og puttet inn i det luftløse vakuum-kammeret ved Goddard Flight Center.

Planleggingen, testingen og utviklingen har tatt mye lengre tid og blitt mye dyrere enn planlagt. Regningen skulle være rundt 1,5 milliarder dollar, men nå er prislappen på rundt 10 milliarder dollar, ifølge NASA.

– Da man planla dette, forsto de fort at teleskopet vil bruke en hel rekke teknologier som ikke fantes på denne tiden, sier Håkon Dahle til forskning.no.

En av grunnene til at forberedelsene har tatt så lang tid, er at teleskopet ikke er designet for å kunne repareres. Når det er sendt av gårde, må alt fungere som det skal.

For eksempel ble hele programmet forsinket i ett år på grunn av en rift som oppsto under test i det viktige solskjoldet i 2018, ifølge nyhetsnettstedet Inverse.

Men nå mener NASA og ESA at det er klart.

Selve speilet til teleskopet under bygging. Det består av 18 deler som er laget av beryllium for best mulig speil-egenskaper.
Selve speilet til teleskopet under bygging. Det består av 18 deler som er laget av beryllium for best mulig speil-egenskaper.

Oppskytningen flyttet i år også

Helt siden ideen om James Webb ble unnfanget har det vært store forventninger til hva teleskopet kan finne ut om universet. Akkurat hva som er spesielt med teleskopet skal vi komme tilbake til.

Forskning.no ble grunnlagt i 2002, og James Webb-teleskopet har vært omtalt i artikler hos oss nesten siden den gang. Her er en sak fra 2004, som setter oppskytningsdatoen til 2011.

Sånn ble det ikke, og datoen har blitt flyttet mange ganger. Problemer på grunn av både koronapandemien og Ariane 5-raketten har gjort at datoen har blitt flyttet i år også. Nå er det flere måneder siden NASA og ESA landet på 18. desember, og den datoen står fortsatt.

Men hvorfor er dette teleskopet så viktig?

Hvorfor et romteleskop?

Et teleskop og en kikkert fungerer på omtrent samme måte. Begge deler brukes til å fange lys fra ting som er relativt sett langt unna, men det betyr også at både kikkerten og teleskop ser bakover i tid.

Lyset du ser i kikkerten har bare gått en bitte liten avstand, så i praksis er det som om du for eksempel ser fuglen lette mens det skjer.

Men James Webb-teleskopet skal ikke se på vanlig, synlig lys. Det skal nesten bare ta inn infrarødt lys. Det er bølgelengder vi ikke kan se, så teleskopet ser lys som er usynlig for oss, som astrofysikeren Paul Sutter beskriver det hos Space.com.

Det betyr også at alle bilder du ser fra teleskoper som ser i infrarødt, er oversatt til farger og lys som vi kan se, og som representerer det infrarøde lyset.

Her kan du se spekteret som viser alle typer lys, i fysikken kalt elektromagnetisk stråling. Den lille boksen med "visible" er det vi kan se. James Webb er spesialdesignet for å se i den infrarøde delen av spekteret.
Her kan du se spekteret som viser alle typer lys, i fysikken kalt elektromagnetisk stråling. Den lille boksen med "visible" er det vi kan se. James Webb er spesialdesignet for å se i den infrarøde delen av spekteret.

For å plukke opp det infrarøde lyset astronomer er interessert i, må teleskopet være veldig følsomt og isoleres fra så mye annet infrarødt lys som mulig.

Det er hovedgrunnen til å bygge et teleskop og sende det ut i rommet. Det infrarøde lyset fra ute i universet drukner nemlig lett i lysforurensning og annet støy fra jorda hvis teleskopet er for nærme.

Hvis du noen gang har kjent på varme fra en peis, har du kjent varmeenergien som bæres av infrarødt lys. Du kan ikke se det, men du kan føle det. Varme er også med på å forstyrre teleskopet.

Det betyr også at teleskopet må holdes kaldt og isolert fra sola og jorda – en planet som pumper ut varme, radiobølger og annet støy.

Det som ser ut som et slags seil under teleskopet, er et varmeskjold. Ute i rommet skal teleskopet ligge med skjoldet vendt mot jorda og sola, for å holde selve speilene, mekanismene og sensorene i teleskopet så kaldt som mulig.

– Det er ekstremt følsomt. Både måneskinn og jordskinn vil forstyrre instrumentene, sier Dahle.

Det er også en av grunnene teleskopet skal ligge halvannen millioner kilometer unna jorden, langt utenfor månens bane rundt jorda. Den skal gå rundt et stabilt punkt kalt lagrange-punkt L2.

Her følger teleskopet med på jordens bane rundt solen, men det trenger litt drivstoff for å holde seg på plass og ikke drive av gårde. Dette har store konsekvenser for hvor lenge teleskopet kommer til å fungere, og vi kommer tilbake til det senere.

Dette er noe helt annet enn det andre, kjente Hubble-romteleskopet som går i en tett bane rundt jorden – rundt 545 kilometer over hodene våre.

Men hva skal forskerne med det infrarøde lyset som James Webb kan se?

Her kan du se ruten til teleskopet ut til L2-punktet. Det er halvannen million kilometer fra jorden, som du kan se oppe til venstre i bilder. Den hvite ringen viser månens bane rundt jorden. Mens Hubble-teleskopet ligger rundt 545 kilometer over jordoverflaten.
Her kan du se ruten til teleskopet ut til L2-punktet. Det er halvannen million kilometer fra jorden, som du kan se oppe til venstre i bilder. Den hvite ringen viser månens bane rundt jorden. Mens Hubble-teleskopet ligger rundt 545 kilometer over jordoverflaten.

Se det store universet

Alt lys beveger seg i nesten 300.000 kilometer i sekundet, men universet er stort.

Lyset som har reist siden universets tidligste perioder treffer oss og teleskopene våre fortsatt. Hvis du kan måle dette lyset, kan du også få et innblikk i hvordan universet så ut for mer enn 13 milliarder år siden.

Men dette lyset blir endret på vei gjennom universet. Selv om lyset alltid går i den samme hastigheten, endrer selve universet seg. Det utvider seg raskere og raskere og dermed utvides lysbølgene med universet. Lys som har reist gjennom universet i mange milliarder år, er rødforskjøvet – vanlig, synlig lys blir til infrarødt lys.

Dermed kan James Webb-teleskopet brukes til å se de fjerneste og eldste galaksene i universet, i perioden de ble til. Dette har aldri blitt sett før av noe teleskop, ifølge NASA.

Det er flere andre grunner til å se ut i universet på denne bølgelengden.

– Det handler også om å se gjennom støv ute i rommet, sier Håkon Dahle.

Forskjellige typer støv og grunnstoffer absorberer eller slipper gjennom forskjellige typer lys. Det infrarøde lyset med lange bølgelengder går gjennom store støvmengder, så det er lettere å måle hva som gjemmer seg bak støvet.

Dette bildet kalles <span class=" italic" data-lab-italic_desktop="italic">Pillars of Creation</span>, og viser stjernedannende støv- og gass-skyer, sett av Hubble. Bildet til venstre viser pilarene i synlig lys, mens bildet til høyre viser det samme utsnittet i infrarødt lys. Her kan du se at lyset går tvers igjennom støvet, og viser stjernene bak.
Dette bildet kalles Pillars of Creation, og viser stjernedannende støv- og gass-skyer, sett av Hubble. Bildet til venstre viser pilarene i synlig lys, mens bildet til høyre viser det samme utsnittet i infrarødt lys. Her kan du se at lyset går tvers igjennom støvet, og viser stjernene bak.

Og James Webb-teleskopet vil se på det infrarøde lyset fra blant annet universets tidligste perioder. Håkon Dahle skal blant annet undersøke hvordan stjerner ble til i galakser i universets første milliarder år.

En av forventningene til James Webb er for eksempel å få bedre målinger av hvor fort universet utvider seg, en langvarig hodepine for astronomer som du kan lese mer om på forskning.no.

Og denne ekstreme sensitiveten gjør at James Webb-teleskopet også har potensialet for å måle hva som finnes i atmosfæren til andre planeter.

Fremmede planeter

Planeter rundt andre stjerner sender ut infrarødt lys og infrarødt lys som går gjennom atmosfæren deres.

Ved å undersøke og bryte ned dette lyset, kan forskere se hva slags grunnstoffer som finnes i en stjerne eller i atmosfæren til en fjern planet. Dette kalles spektroskopi, og du kan lese mer om det på forskning.no.

Dette betyr at vi kan få mye mer informasjon om kjemiske stoffer i atmosfæren til planeter rundt andre stjerner.

– Dette tror jeg kan gi folk en wow-opplevelse, sier Dahle.

Han trekker fram Trappist-1-systemet, syv planeter som går i bane rundt en rød dvergstjerne rundt 40 lysår unna. Flere av planetene kan for eksempel ha flytende vann på grunn av avstanden til stjernen.

Slik ser en kunstner for seg at planetene i Trappist-1 systemet kan se ut, forskerne har en ide om hvor store de er. Resten er ren spekulasjon, og ingen vet hvordan planetene ser ut. James Webb kan endre på dette.
Slik ser en kunstner for seg at planetene i Trappist-1 systemet kan se ut, forskerne har en ide om hvor store de er. Resten er ren spekulasjon, og ingen vet hvordan planetene ser ut. James Webb kan endre på dette.

– Det kan være mulig å analysere atmosfæresammensetning og se om det er biologisk aktivitet.

Det betyr at James Webb kanskje kan finne liv slik vi kjenner det på andre planeter, hvis omstendighetene ligger til rette.

Men alt dette er bare mulig hvis selve oppskytningen og utpakkingen av teleskopet fungerer som det skal.

Og om så lite som ti år kan teleskopet kanskje ikke brukes mer.

Kort og intenst liv?

James Webb-teleskopet kan minne om Hubble-teleskopet, siden de begge er store og viktige vitenskapsprosjekter ute i rommet, men det er to veldig forskjellige teleskoper.

Mens James Webb først og fremst skal se i infrarødt lys, er Hubble spesialisert på å se mest synlig lys og litt inn i det ultraviolette og infrarøde.

Og Hubble-teleskopet kan repareres. Det ble skutt opp i 1990, og det har vært i bruk siden. Ganske snart etter oppskytningen ble det klart at det var noe galt med selve linsen på teleskopet som forstyrret resultatene. Linsen ble reparert i 1993, og en amerikansk romferge fraktet deler og en reparatør-astronaut opp til teleskopet, ifølge NASA.

Her blir Hubble-teleskopet reparert i 1993. Teleskopet fungerte ikke ordentlig før det ble reparert for første gang.
Her blir Hubble-teleskopet reparert i 1993. Teleskopet fungerte ikke ordentlig før det ble reparert for første gang.

Flere reparasjonsoppdrag har holdt Hubble i gang i over 30 år, og teleskopet kan fortsette i mange år til.

Men det finnes ingen slike muligheter for James Webb-teleskopet. Avstanden til jorda og teleskopets design gjør at det ikke kan repareres, ifølge Forbes.

James Webb trenger også litt drivstoff for å holde seg stabilt i banen rundt L2-punktet. Uten drivstoff vil teleskopet drive av gårde, og det kan ikke lenger holde sin posisjon eller kontrolleres fra jorden.

Dette gjør at astronomene har mye dårligere tid på å bruke dette nye teleskopet, sammenlignet med Hubble.

– Det er faktisk en endelig ressurs, og det usikkert hvor lenge det kommer til å være oppe, sier Håkon Dahle.

I teorien har romteleskopet nok drivstoff til å kunne fungere i ti år, men det kan være så kort som fem og et halvt år, ifølge NASA. Dette kommer an på hvor mye drivstoff teleskopet må bruke for å komme seg fram til L2-punktet og hvor mye det bruker på å holde posisjonen sin.

– Det er et paradigmeskifte, og man må finne ut hvordan man skal utnytte tiden mest mulig effektivt.

Dermed har astronomer verden over mellom fem og ti år på å bruke det svært etterlengtede og forsinkede instrumentet.

Dahle forteller at neste mulighet til å søke om å bruke teleskopet er i november 2022. Da vil astronomer ha bedre kunnskap om hvordan teleskopet fungerer, og han forventer at mange kommer til å være svært interesserte i å sette i gang.

Vi vil gjerne høre fra deg!

TA KONTAKT HER
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? Eller tips om noe vi bør skrive om?

Powered by Labrador CMS