Krachtige webruimtetelescoop met Canadese instrumenten die op 18 december wordt gelanceerd

MONTREAL – Over iets meer dan een maand zal ‘s werelds grootste en meest geavanceerde telescoop vanuit een Zuid-Amerikaanse ruimtehaven in een baan om de aarde worden gelanceerd, en onder degenen die gretig zullen kijken, is de Montreal-professor natuurkunde René Doyon.

De James Webb Space Telescope zal op 18 december vertrekken aan boord van een Ariane 5-raket vanuit het Guyana Space Center in Frans-Guyana. Het in een baan om de aarde draaiende infraroodobservatorium, een samenwerking tussen NASA en Europese en Canadese ruimteagentschappen, zal 100 keer krachtiger zijn dan zijn voorganger, de Hubble-ruimtetelescoop die in 1990 werd gelanceerd.

Het zal twee Canadese componenten bevatten: een precisiegeleidingssensor die het helpt om op een doelwit te blijven, en een instrument genaamd de Near Infrared Imaging and Slitless Spectrograph, of NIRISS, dat zal helpen bij het bestuderen van astronomische objecten, van exoplaneten tot verre sterrenstelsels.

Doyon, hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Montreal, is de hoofdonderzoeker van Canadese instrumenten en heeft hier 20 jaar aan gewerkt. Hij zei dat het een leuke en zorgwekkende tijd was.

Voordat de enorme telescoop aan het werk gaat, zijn er nog heel wat spannende momenten. De twee weken onmiddellijk na de lancering zullen cruciaal zijn omdat de telescoop zich opent in een gedetailleerde volgorde die NASA-ingenieurs tijdens een recente briefing beschreven als een origami-oefening.

“Dit is wat we 14 dagen terreur noemen – de tijd die nodig is om de telescoop in te zetten – maar ik heb er alle vertrouwen in”, zei Doyon in een recent interview. “We hebben dit getest en opnieuw getest, dus er is een goede reden om aan te nemen dat alles goed komt.”

De telescoop, genoemd naar de voormalige NASA-beheerder die het Apollo-programma leidde om de maan te verkennen, wordt compact opgevouwen voor lancering en duizenden onderdelen moeten functioneren om het goed te laten verschijnen. Het zal opereren op een afstand van 1,5 miljoen km van de aarde, wat zo ver mogelijk van dienst is met Hubble, die slechts 500 km verwijderd was.

De instrumenten op de Webb-telescoop kunnen alleen goed functioneren bij zeer lage temperaturen – onder de 233 graden Celsius – dus een onderdeel ervan is een zonnescherm ter grootte van een tennisbaan dat hen zal beschermen tegen de hitte en het zonlicht van de zon. Aarde en maan.

De bijdrage van Canada betekent dat wanneer de telescoop operationeel is – naar verwachting medio volgend jaar – het land zal zorgen voor ten minste vijf procent van de beschikbare observatietijd van de telescoop. Van de 286 voorstellen die wereldwijd zijn geaccepteerd voor het eerste jaar van gebruik, zullen er 10 Canadezen zijn als hoofdonderzoekers.

Velen keken reikhalzend uit naar de lancering van Webb, die meerdere keren werd uitgesteld. Webb’s infrarode golflengte-breedtemogelijkheden betekenen dat wetenschappers sommige dingen voor de eerste keer zullen kunnen zien, zoals de eerste sterren en sterrenstelsels uit het vroege universum na de oerknal, zei Doyon. Het zou ook een enorme sprong voorwaarts betekenen in de studie van exoplaneten – planeten buiten ons zonnestelsel – om hun atmosferen te onderzoeken op bewijs van vroeg leven.

Het is een spannende tijd, zei Sarah Gallagher, een wetenschappelijk adviseur bij de Canadian Space Agency.

“Het is het hoogtepunt van tientallen jaren werk door echt getalenteerde mensen, en ik ben erg trots op onze Canadese bijdrage, de wetenschappelijke en industriële bijdrage. Ik denk dat het echt de kracht van onze gemeenschap laat zien”, zei ze in een interview.

“We hebben mensen die objecten in ons zonnestelsel willen bestuderen, planeten rond andere sterren, sterrenstelsels in het zeer vroege heelal en allerlei verschillende onderwerpen.”

Onder hen zal Loc Albert zijn, die zijn werk aan bruine dwergen zal kunnen voortzetten – in feite mislukte sterren. Het project omvat het zoeken naar partners voor ongeveer 20 van hen, en zal Webb’s gevoeligheid in zijn voordeel gebruiken.

“In mijn geval opent James Webb de mogelijkheid om enkele specifieke soorten bruine dwergen te bestuderen, die veel koeler en minder dicht zijn dan bruine dwergen. Ze zijn zo zwak dat je ze vanaf de aarde niet kunt zien,” Albert, een onderzoeker aan de Universiteit van Montreal en expert op het gebied van wetenschappelijke instrumenten, vertelde Webb.

Albert zegt dat wetenschappers die exoplaneten hebben bestudeerd met behulp van Hubble’s beperkte kracht, de vruchten van Webb moeten plukken. “Voor de exoplaneetgemeenschap zou het een game changer zijn”, zei hij in een interview. “Het zal meting van de atmosferen van exoplaneten van een groot aantal planeten en tot in detail mogelijk maken.”

Doyon, die van plan is om volgende maand naar Frans-Guyana te vliegen voor de lancering, zei dat het vooruitzicht van onbedoelde ontdekkingen het meest opwindende deel is voor de lancering van Webb.

“Elke keer dat een nieuwe telescoop wordt aangezet, leert de geschiedenis dat je na vijf of tien jaar de vraag stelt wat de grootste ontdekking is die de telescoop heeft gedaan. Het is iets dat niet gepland was”, zei hij. “Ik weet zeker dat Webb zal hetzelfde zijn.”

Dit rapport werd voor het eerst gepubliceerd door The Canadian Press op 16 november 2021.