JWST – Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb

Κοιτάζοντας βαθύτερα στο Σύμπαν

Ορισμένα μεγάλα έργα περιλαμβάνουν γιγάντιες υποδομές, όπως, για παράδειγμα, ο κύκλος διαμέτρου 27 χιλιομέτρων του επιταχυντή σωματιδίων CERN ή η Πείραμα νετρίνων μήκους 800 μιλίων του DUNE.

Άλλα μπορούν να χαρακτηριστούν ως μεγάλα έργα όχι λόγω του μεγέθους τους, αλλά λόγω της απόλυτης πολυπλοκότητάς τους, του κόστους και του πόσο μεταμορφωτικοί είναι στην κατανόησή μας για το Σύμπαν.

Ένα καλό παράδειγμα αυτού είναι το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST). Αυτό το διαστημικό τηλεσκόπιο υπέρυθρου φωτός είναι το πιο ισχυρό και μεγαλύτερο που δημιουργήθηκε ποτέ. Το τηλεσκόπιο πήρε το όνομά του από τον James E. Webb, τον θρυλικό διαχειριστή της NASA από το 1961 έως το 1968 κατά τη διάρκεια των προγραμμάτων Mercury, Gemini και Apollo.

Πηγή: NASA

Το JWST είναι τόσο ισχυρό που θα μπορούσε εξίσου να μας βοηθήσει να παρατηρήσουμε τα πρώτα αστέρια που έχουν ανάψει στο Σύμπαν και να βρούμε δυνητικά κατοικήσιμους εξωπλανήτες. Και για να λάβουν αυτά τα αποτελέσματα, επιστήμονες και μηχανικοί έχουν κάνει θαύματα για να ωθήσουν το όριο του τι θα μπορούσαν να επιτύχουν τα τηλεσκόπια.

Γιατί να βάλουμε ένα τηλεσκόπιο στο διάστημα;

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να καταλάβουμε σχετικά με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι γιατί πρέπει να βρίσκεται εξαρχής στο διάστημα. Σε τελική ανάλυση, η ανύψωση πολύπλοκων μηχανημάτων στο διάστημα είναι πολύ πιο δύσκολη από την κατασκευή του ίδιου πράγματος στη Γη.

Βγαίνοντας έξω από την ατμόσφαιρα, τα τηλεσκόπια μπορούν να δουν το Σύμπαν ανενόχλητα από τη φωτορύπανση, τις ατμοσφαιρικές αναταράξεις και, φυσικά, τα σύννεφα και τα καιρικά μοτίβα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το σχετικά μικρό τηλεσκόπιο Hubble είχε τόσο καλή απόδοση σε σύγκριση με τα επίγεια τηλεσκόπια. Αλλά αυτό ήταν εξαιρετικά σημαντικό για το JWST, καθώς αυτό το τηλεσκόπιο δεν μετρά το ορατό φως, αλλά το υπέρυθρο φως.

Οι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα της Γης απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία. Τα επίγεια τηλεσκόπια υπερύθρων τείνουν να τοποθετούνται σε ψηλά βουνά και σε πολύ ξηρά κλίματα για να βελτιωθεί η ορατότητα, αλλά αυτό δεν είναι ιδανικό και δημιουργεί ένα εγγενές όριο σε αυτό που μπορούν να παρατηρήσουν.

Το JWST είναι το πιο πρόσφατο και μακράν πιο ισχυρό σε μια σειρά τηλεσκοπίων υπέρυθρων που βασίζονται στο διάστημα, ακολουθώντας το Υπέρυθρος Αστρονομικός Δορυφόρος (ΗΡΑΣ), το Διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer, και το Εξερευνητής υπερύθρων ευρείας περιοχής (ΣΟΦΟΣ).

Το JWST εκτοξεύτηκε το 2021 σε γαλλικό εκτοξευτή Ariane 5, από τη Γαλλική Γουιάνα. Ένα μήνα αργότερα, έφτασε στον προορισμό του, το σημείο Sun-Earth L2 Lagrange, περίπου 1.5 εκατομμύριο χιλιόμετρα (930,000 μίλια) από τη Γη.

Τα σημεία Lagrange είναι θέσεις στο διάστημα που παραμένουν σταθερές σε σύγκριση με τη Γη, παρόλο που δεν βρίσκονται σε τροχιά της Γης. Επί του παρόντος, ένα άλλο σημείο Lagrange (L1) χρησιμοποιείται από DSCOVR: Παρατηρητήριο Κλίματος Βαθύ Διαστήματος.

Πηγή: NOAA

Η θέση του JWST σημαίνει ότι μπορεί να παρατηρήσει σχεδόν οποιοδήποτε σημείο στον ουρανό καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, αρκεί να μην είναι προς την κατεύθυνση της Γης και του Ήλιου. Το 39% του ουρανού είναι δυνητικά ορατό στον Webb ανά πάσα στιγμή.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε την υπέρυθρη παρατήρηση;

Μακρινά αντικείμενα

Για πολύ μακρινά αντικείμενα στο Σύμπαν, εμφανίζεται ένα φαινόμενο που ονομάζεται «κόκκινη μετατόπιση», μετακινώντας το φως τους προς το υπέρυθρο. Έτσι, οποιαδήποτε παρατήρηση του πολύ βαθύ (και επομένως πολύ αρχαίου) μέρους του Σύμπαντος τείνει να πρέπει να γίνεται στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος φωτός.

Πηγή: SciTech καθημερινά

Εξαιτίας αυτού του φαινομένου, το Hubble μπορούσε να δει τόσο μακριά σε απόσταση και πίσω στο χρόνο καθώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες. Κοιτάζοντας στο υπέρυθρο, το JWST μπορεί να δει τόσο μακριά στην ιστορία του Σύμπαντος όσο τα πρώτα αστέρια σχηματίζονται.

Εξωπλανήτες

Οι υπέρυθρες παρατηρήσεις έχουν ένα άλλο πλεονέκτημα, όσον αφορά την ανάλυση των εξωπλανητών αυτή τη φορά. Το JWST θα φέρει ένα σύστημα που ονομάζεται στεφανογράφος: αυτό θα μπλοκάρει το φως που προέρχεται από ένα αστέρι, επιτρέποντάς μας να βλέπουμε καλύτερα τα λιγότερο φωτεινά αντικείμενα που περιφέρονται σαν μικροί εξωπλανήτες.

Η εικόνα ενός εξωπλανήτη θα ήταν απλώς ένα σημείο, όχι ένα μεγάλο πανόραμα.

Πηγή: NASA

Ωστόσο, το φως από αυτό το σημείο μπορεί να αναλυθεί μέσω μιας μεθόδου που ονομάζεται φασματοσκοπία, η οποία μπορεί να μας πει τη σύνθεση της ατμόσφαιρας αυτών των εξωπλανητών. Στα υπέρυθρα μήκη κύματος, τα μόρια στις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών έχουν τον μεγαλύτερο αριθμό φασματικών χαρακτηριστικών, επομένως θα λάβουμε πολύ περισσότερες πληροφορίες από ό,τι όταν χρησιμοποιούμε ορατό φως.

Πηγή: ESA

Μέσω αυτής της μεθόδου, δεν μπορούσαμε μόνο να προσδιορίσουμε εάν οι πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα έχουν νερό και CO₂ αλλά και μεθάνιο, αμμωνία ή πολύπλοκα μόρια που είναι δυνητικά ενδεικτικά της εξωγήινης ζωής.

JWST Σε σύγκριση με το Hubble

Όσον αφορά την ικανότητα παρατήρησής του, το JWST εστιάζει κυρίως στο εγγύς υπέρυθρο φως, αλλά μπορεί επίσης να δει πορτοκαλί και κόκκινο ορατό φως και εύρος μεσαίου υπέρυθρου, ανάλογα με το όργανο που χρησιμοποιείται.

Μπορεί να ανιχνεύσει αντικείμενα 100 φορές λιγότερο φωτεινά από το Hubble. Και σε πολλές περιπτώσεις, χρησιμοποιείται για να κοιτάξουμε πίσω σε αντικείμενα που αποκάλυψε αρχικά το Hubble για να λάβουμε νέες γνώσεις για αυτά.

Ωστόσο, η ευκρίνεια της εικόνας θα είναι συγκρίσιμη με το Hubble λόγω του γεγονότος ότι οι υπέρυθρες εικόνες είναι εγγενώς λιγότερο ευκρινείς από το ορατό φως λόγω των μεγαλύτερων μηκών κύματος.

Μια άλλη διαφορά μεταξύ των δύο εμβληματικών τηλεσκοπίων είναι ότι το JWST είναι σε θέση να βλέπει μέσα από νέφη αερίου, εμποδίζοντας το ορατό φως, αλλά όχι το υπέρυθρο. Έτσι, η εκδοχή του JWST της διάσημης εικόνας των Πυλώνων της Δημιουργίας, στο Νεφέλωμα του Αετού, αποκαλύπτει πολλά αστέρια μέσα και γύρω από τους πυλώνες.

Πηγή: Τηλεσκόπιο Webb

Προδιαγραφές JWST

Το JWST φέρει έναν κύριο καθρέφτη από βηρύλλιο μήκους 6.5 μέτρων (21 πόδια) με επίστρωση χρυσού που αποτελείται από 18 ξεχωριστούς εξαγωνικούς καθρέφτες, δίνοντάς του την εμβληματική του εμφάνιση.

Καθένας από αυτούς τους καθρέφτες ζυγίζει 20 κιλά (44 λίβρες). Η επίστρωση χρυσού 100 νανομέτρων παρέχει αντανάκλαση υπέρυθρου φωτός και καλύπτεται από γυαλί ώστε να είναι αρκετά ανθεκτική. Αυτό του δίνει μια περιοχή συλλογής φωτός 6 φορές μεγαλύτερη από το Hubble. Συνολικά, χρησιμοποιήθηκαν μόνο 48.25 γραμμάρια χρυσού (1.7 ουγγιές).

Πηγή: NASA

Το Webb, σε αντίθεση με το Hubble, δεν έχει σχεδιαστεί για να εξυπηρετείται από αστροναύτες, λόγω της μεγάλης του απόστασης από τη Γη. Ως αποτέλεσμα, όλα τα κρίσιμα υποεξαρτήματα είναι διπλά, για παράδειγμα δύο Κάμερες Κοντά Υπέρυθρες, ή έχουν σχεδιαστεί για να διαρκούν πολλά χρόνια όπως οι καθρέφτες.

Το JWST αναμένεται να διαρκέσει τουλάχιστον 5 χρόνια, με στόχο τα 10 χρόνια λειτουργίας. Έχει, ωστόσο, αρκετό προωθητικό (για να μείνει στο σημείο Lagrange) για συνολικά 20 χρόνια, οπότε θα μπορούσε να διαρκέσει περισσότερο εάν κανένα βασικό εξάρτημα δεν αποτύχει.

Προϋπολογισμός JWST

Συνολικά, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb κατέληξε να κοστίζει περισσότερα από 11 δισεκατομμύρια δολάρια, περισσότερο από 10 φορές την αρχική εκτίμηση της NASA για αυτό το έργο. Αυτή η έκρηξη τιμής απείλησε τη βιωσιμότητα του έργου τη δεκαετία του 2010, λόγω του (τότε) του προϋπολογισμού που εκτινάχθηκε στα «μόνο» 6.5 δις $.

Ένα λανσάρισμα που σχεδιάστηκε αρχικά για το 2014, τελικά με 7 χρόνια καθυστέρηση, προστέθηκε στις επικρίσεις.

«Η βασική αιτία του προβλήματος είναι ότι κατά τη στιγμή (της επίσημης έγκρισης του προγράμματος), η οποία χρονολογείται από τον Ιούλιο του 2008, ο προϋπολογισμός που παρουσιάστηκε στη NASA από το γραφείο του έργου ήταν ουσιαστικά ελαττωματικός», δήλωσε στους δημοσιογράφους σε απογευματινή τηλεδιάσκεψη.

Ο προϋπολογισμός απλώς δεν περιείχε το περιεχόμενο που γνώριζε καν το έργο εκείνη την εποχή. Και έτσι, από οικονομικής σκοπιάς, ήταν απλώς ανεπαρκές για να πραγματοποιηθεί το έργο».

Ο Τζον Καζάνι, ένας ευρέως σεβαστός διευθυντής έργου στο Εργαστήριο Αεριώθησης της NASA

Καθώς το έργο χρειάστηκε σχεδόν 2 δεκαετίες για να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί, ωστόσο, δεν ξεπέρασε ποτέ το 3% του ετήσιου προϋπολογισμού της NASA. Ωστόσο, κατανάλωσε το 1/3 του προϋπολογισμού του Τμήματος Αστροφυσικής της NASA μεταξύ 2003-2021.

Και τώρα που το JWST είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά και επιτυχημένα προγράμματα αστρονομίας στην ιστορία, οι περισσότερες από αυτές τις συζητήσεις ξεχνιούνται.

Η εκπληκτική μηχανική της JWST

Απώλεια κάποιου βάρους

Το πρώτο πρόβλημα που έπρεπε να λύσουν οι σχεδιαστές του JWST ήταν ότι ένας τόσο μεγάλος καθρέφτης θα ήταν πολύ βαρύς. Εάν είχαν επαναχρησιμοποιήσει το σχέδιο του Hubble, θα ήταν πολύ βαρύ για να εκτοξευθεί στο διάστημα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο επιλέχθηκε να χρησιμοποιηθεί βηρύλλιο, το οποίο είναι τόσο δυνατό όσο και αρκετά ελαφρύ. Ένας άλλος παράγοντας ήταν η ακραία θερμοκρασία του βαθύ διαστήματος, η οποία θα μπορούσε να λυγίσει εκτός σχήματος την απαιτούμενη εξαιρετικά ακριβή καμπυλότητα των καθρεπτών.

Το βηρύλλιο ήταν μια καλή επιλογή και εδώ, γιατί σταματά να αλλάζει σχήμα όταν είναι πολύ κρύο. Έτσι οι καθρέφτες κατασκευάστηκαν με μια «λάθος» γωνία, που θα λυγίσει ακριβώς στο επιδιωκόμενο τελικό σχήμα όταν εκτίθονταν στο κρύο του χώρου (-233°C/-388°ΦΑ).

Πηγή: Jwst

Κάθε καθρέφτης θα ήταν τελικά ευθυγραμμισμένος με ακρίβεια ίση με το 1/10,000 του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας.

Τα εξαιρετικά ελαφριά υλικά όπως τα σύνθετα υλικά επιλέχθηκαν επίσης για τη ραχοκοκαλιά του τηλεσκοπίου, εξοικονομώντας επιπλέον βάρος.

Πηγή: NASA

Αναδίπλωση

Ένα άλλο σημαντικό ζήτημα ήταν ότι το ακραίο μέγεθος του κατόπτρου του τηλεσκοπίου που απαιτείται από αυτό το σχέδιο δεν θα χωρούσε σε κανένα διαθέσιμο πύραυλο.

Έτσι, αποφασίστηκε από νωρίς να ξεδιπλωθεί η δομή εξάρτημα προς εξάρτημα, συμπεριλαμβανομένου του ηλιοπροστασίας και των καθρεφτών. Το πώς να διπλώσετε το σύνολο αποτελεσματικά και να το ξεδιπλώσετε αξιόπιστα ήταν ακόμα μια ανησυχία.

Οι επιστήμονες της NASA εμπνεύστηκαν από το origami, την ιαπωνική τέχνη του διπλώματος χαρτιού, με την τελική επιλογή να πηγαίνει σε ένα εξαγωνικό μοτίβο origami.

Αυτή ήταν μια απόφαση υψηλού κινδύνου για την ομάδα σχεδιασμού του James Webb, καθώς μια τέτοια περίπλοκη εξέλιξη δεν είχε γίνει ποτέ πριν. Και οποιαδήποτε αποτυχία θα είχε καταδικάσει ολόκληρο το έργο.

Μπορείτε να δείτε πώς λειτούργησε το ξεδίπλωμα βήμα προς βήμα σε αυτό το σύντομο βίντεο JWST:

Ηλιοπροστασία

Καθώς το τηλεσκόπιο παρατηρεί τους στόχους του σε υπέρυθρες ακτίνες, η προστασία του από τη θερμότητα του Ήλιου ήταν εξίσου απαραίτητη με το να έχουν οι καθρέφτες αρκετά ελαφρύ και σωστά ξεδιπλωμένο.

Η ηλιακή θωράκιση του JWST διατηρεί τη διαφορά μεταξύ της θερμής και της ψυχρής πλευράς του τηλεσκοπίου σχεδόν στους 315°C/600°F, χάρη σε μια μόνωση 5 στρώσεων.

Η ηλιοπροστασία είναι τόσο μεγάλη όσο ένα γήπεδο τένις και είναι κατασκευασμένη από στρώματα Kapton E (φιλμ πολυϊμιδίου) με αλουμίνιο και επιστρώσεις εμποτισμένου πυριτίου για να αντανακλά τη θερμότητα του ήλιου πίσω στο διάστημα.

Πηγή: NASA

Τηλεπικοινωνίες

Το JWST μεταδίδει τα δεδομένα του πίσω και λαμβάνει οδηγίες από τη Γη μέσω του Δικτύου Βαθύ Διαστήματος της NASA. Αυτό περνάει από επίγειους σταθμούς που βρίσκονται στην Καμπέρα, τη Μαδρίτη και το Γκόλντστοουν.

Το Webb μπορεί να υποσυνδέσει τουλάχιστον 57.2 gigabyte καταγεγραμμένων επιστημονικών δεδομένων κάθε μέρα, με μέγιστο ρυθμό δεδομένων 28 megabit ανά δευτερόλεπτο.

Πηγή: Τηλεσκόπιο Webb

Άλλα εξαρτήματα

Το υπόλοιπο τηλεσκόπιο δεν ήταν λιγότερο υψηλής τεχνολογίας και υψηλής απόδοσης. Μπορούν να δοθούν τιμητικές διακρίσεις σε μερικά κομμάτια εξοπλισμού:

• Κρυοψύκτη: Μέσο υπέρυθρο του JWST (MIRI) αισθητήρες πρέπει να λειτουργεί στους -266.15°C/-447°F, πιο κρύο ακόμα και από τα βάθη του διαστήματος. Έπρεπε λοιπόν να προστεθεί ένα επιπλέον σύστημα ψύξης για την ψύξη του οργάνου.
• Backplane: Η ραχοκοκαλιά του τηλεσκοπίου ζυγίζει 2.4 τόνους (5,300 λίβρες) και παρέχει την απόλυτη ακίνητη θέση που απαιτείται για το τηλεσκόπιο για τη λήψη ευκρινών φωτογραφιών. Κατασκευάστηκε έτσι ώστε να είναι σταθερό στα 32 νανόμετρα, που είναι 1/10,000 της διαμέτρου μιας ανθρώπινης τρίχας.
• Μικρο-παραθυρόφυλλα: αυτό το πλέγμα των 248,000 μικροσκοπικών θυρών μπορεί να ανοίξει και να κλείσει ξεχωριστά για να μεταδώσει ή να μπλοκάρει το φως. Αυτό επιτρέπει στο JWST να παρατηρεί ταυτόχρονα εκατοντάδες μεμονωμένα αντικείμενα σε ένα πεδίο αστέρων ή γαλαξιών ταυτόχρονα. Ως αποτέλεσμα, το JWST μπορεί να εκτελέσει πολύ περισσότερες παρατηρήσεις για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα.

Τα επιτεύγματα του JWST

Σε λειτουργία για λίγα μόλις χρόνια, το JWST έχει ήδη αλλάξει εντελώς τον τρόπο με τον οποίο οι αστρονόμοι κατανοούν το Σύμπαν. Έτσι, ενώ είναι σχεδόν αδύνατο να απαριθμήσουμε όλα όσα έχει ήδη κάνει, μερικές ιστορίες αξίζουν περαιτέρω επισημάνσεις.

Διάδοση Νεοσχηματισμένου Άνθρακα

Το JWST εντόπισε δύο αστέρια που είναι υπεύθυνα για τη δημιουργία σκόνης πλούσιας σε άνθρακα μόλις 5,000 έτη φωτός μακριά στον δικό μας γαλαξία Γαλαξία. Εντόπισε ομόκεντρα σφαιρικά «κελύφη» που σχηματίστηκαν από τους συγκρουόμενους ηλιακούς ανέμους των δύο αστεριών που διαχέουν τον νεοσχηματισμένο άνθρακα στον γαλαξία.

Πηγή: Τηλεσκόπιο Webb

Κάθε κοχύλι τρέχει μακριά από τα αστέρια με περισσότερα από 1,600 μίλια το δευτερόλεπτο (2,600 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο), σχεδόν 1% της ταχύτητας του φωτός. Σε αυτό το σύστημα, το παρατηρητήριο δείχνει ότι τα κελύφη της σκόνης επεκτείνονται από το ένα έτος στο άλλο.

Οι μεσαίες υπέρυθρες εικόνες του τηλεσκοπίου εντόπισαν κελύφη που διατηρούνται για περισσότερα από 130 χρόνια. Τα παλαιότερα κοχύλια έχουν διαλυθεί αρκετά που είναι πλέον πολύ αμυδρά για να ανιχνευθούν».

Jennifer Hoffman, συν-συγγραφέας και καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο του Ντένβερ

Ενεργά αντικείμενα στην άκρη του ηλιακού μας συστήματος

Το JWST ανιχνεύει την εκτόξευση αερίου από το παγωμένο «Centaur 29P/Schwassmann-Wachmann», ένα αντικείμενο που μοιάζει με κομήτη στην περιοχή του Ποσειδώνα.

Ανακάλυψαν έναν νέο πίδακα μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και πίδακες αερίου διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που δεν είχαν δει προηγουμένως, που δίνουν νέες ενδείξεις για τη φύση του πυρήνα του αστρικού αντικειμένου.

Πηγή: Τηλεσκόπιο Webb

Εικόνα κοντινών εξωπλανητών

Το JWST έπιασε μια άμεση εικόνα ενός εξωπλανήτη που απέχει μόλις 12 έτη φωτός από εμάς, το Epsilon Indi Ab. Ο πλανήτης έχει μάζα αρκετές φορές τη μάζα του Δία, σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι κάπως παρόμοιο με τον Ήλιο μας.

Είναι ένας από τους πιο κρύους εξωπλανήτες που έχουν εντοπιστεί άμεσα, με εκτιμώμενη μέση θερμοκρασία 2°C/35°F (για αναφορά, η μέση θερμοκρασία της Γης είναι 15°C (59 °F).

«Οι ψυχροί πλανήτες είναι πολύ αμυδροί και το μεγαλύτερο μέρος της εκπομπής τους είναι στο μέσο υπέρυθρο.

Είναι λίγο θερμότερος και πιο ογκώδης, αλλά μοιάζει περισσότερο με τον Δία από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη που έχει αποτυπωθεί μέχρι τώρα».

Elisabeth Matthews του Ινστιτούτου Max Planck για την Αστρονομία στη Γερμανία.

Σύνθετα μόρια σε σχηματισμό πλανητών

Στον πρωτοπλανητικό δίσκο που σχηματίζεται γύρω από ένα αστέρι 1,350 έτη φωτός μακριά στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα, το JWST ανίχνευσε κατιόν μεθυλίου (CH3+).

Εν τω μεταξύ, ο εξωπλανήτης K2-18 b θα μπορούσε να είναι ένας εξωπλανήτης του Υκείου, ένας εξωπλανήτης που έχει τη δυνατότητα να διαθέτει ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο και επιφάνεια καλυμμένη με νερό.

Εξωπλανήτες όπως ο K2-18 b, που έχουν μεγέθη μεταξύ αυτών της Γης και του Ποσειδώνα, δεν μοιάζουν με τίποτα στο ηλιακό μας σύστημα. Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν τη σημασία της εξέτασης διαφορετικών κατοικήσιμων περιβαλλόντων στην αναζήτηση ζωής αλλού».

Nikku Madhusudhan, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge

Το JWST βρήκε επίσης αρκετές ενώσεις άνθρακα, ακόμη και διμεθυλοσουλφίδιο στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.

Πηγή: NASA

Το JWST βρέθηκε για πρώτη φορά εκτός του ηλιακού μας συστήματος αιθάνιο (C2H6), καθώς και αιθυλένιο (C2H4), προπίνιο (C3H4) και η ρίζα μεθυλίου CH3 γύρω από ένα νεαρό αστέρι.

Επίσης, πραγματοποίησε την πρώτη ανίχνευση βαρέων στοιχείων από συγχώνευση αστεριών, με αποτέλεσμα τη δεύτερη πιο φωτεινή έκρηξη ακτίνων γάμμα που έχει εντοπιστεί ποτέ, ή αλλιώς μια κιλονόβα. Οι επιστήμονες του JWST ανίχνευσαν τελλούριο μετά την έκρηξη.

Η πιο μακρινή (αρχαία) μαύρη τρύπα που έχει εντοπιστεί ποτέ

Σε συνδυασμό με το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA, το JWST ανίχνευσε μια αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα μόλις 470 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το JWST βρήκε τον γαλαξία και το Chandra την ίδια τη μαύρη τρύπα.

Πηγή: NASA

Πιστεύουμε ότι αυτή είναι η πρώτη ανίχνευση μιας «Outsize Μαύρης Τρύπας» που σχηματίστηκε άμεσα από την κατάρρευση ενός τεράστιου νέφους αερίου.

Για πρώτη φορά, βλέπουμε ένα σύντομο στάδιο όπου μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα ζυγίζει περίπου όσο τα αστέρια στον γαλαξία της πριν μείνει πίσω».

Priyamvada Natarajan του Πανεπιστημίου Yale

Το μέλλον του JWST

Μετά την εύρεση και ανάλυση εξωπλανητών, η JWST ξεκινά το κυνήγι για εξωφεγγάρια. Γνωρίζουμε ότι αυτά τα πλανητικά σώματα, δυνητικά μεγαλύτερα από τη Γη σε ορισμένες περιπτώσεις, πρέπει να υπάρχουν, αλλά ποτέ δεν είχαν ένα όργανο αρκετά ευαίσθητο για να τα ανιχνεύσει. Αέριοι γιγάντιοι εξωπλανήτες όπως ο Δίας είναι πρώτοι υποψήφιοι.

Το JWST θα διερευνήσει επίσης υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και κβάζαρ, μαύρες τρύπες που φτύνουν από τους πόλους τους με την ταχύτητα του φωτός που αξίζει μια ποσότητα ύλης. Το τηλεσκόπιο θα επικεντρωθεί σε πολύ πρώιμα δείγματα αυτών των αστρικών φαινομένων.

Τέλος, η μελέτη γαλαξιών καθώς και δομών μεγάλης κλίμακας του Σύμπαντος πολύ νωρίς θα μπορούσε να δημιουργήσει νέες ιδέες για τη φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας που φαίνεται να διαφεύγει από τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες.

Κύριος Ιδιώτης Εργολάβος της JWST

Northrop Grumman Αεροδιαστημικά Συστήματα

Ένα έργο όπως το JWST είναι σχεδόν πάντα το αποτέλεσμα μιας διεθνούς συνεργασίας, με, στην προκειμένη περίπτωση, τη συμμετοχή της NASA, της ESA και της Καναδικής Διαστημικής Υπηρεσίας.

Συμμετείχε επίσης πολλούς εργολάβους από τον ιδιωτικό τομέα, με πιο σημαντικό να είναι η αεροδιαστημική και αμυντική εταιρεία Northrop Grumman.

Η Northrop Grumman είναι πιο διάσημη για τη δημιουργία του το εμβληματικό στρατηγικό βομβαρδιστικό stealth B-2, το καθένα κοστίζει σχεδόν ένα δισεκατομμύριο δολάρια. Αυτό το σχέδιο είναι πάνω από 20 ετών πρόκειται να αντικατασταθεί από το B-21, το οποίο βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη.

Η εταιρεία βρίσκεται επίσης στην αιχμή της διαστημικής τεχνολογίας, όπως φαίνεται από την εργασία της στο υπερσύγχρονο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Η εταιρεία αντλεί το μεγαλύτερο μέρος των εσόδων της από συστήματα διαστήματος και αεροναυπηγικής.

Πηγή: Northrop

Ένα άλλο μεγάλο τμήμα είναι το τμήμα συστημάτων αποστολής, που καλύπτει ένα ευρύ φάσμα αισθητήρων, λογισμικού κυβερνοάμυνας, ασφαλούς επικοινωνίας και C4ISR (διοίκηση, έλεγχος, επικοινωνίες, υπολογιστές, νοημοσύνη, επιτήρηση και αναγνώριση).

Είναι επίσης κορυφαίος παραγωγός πυρομαχικών, από μικρού διαμετρήματος έως κατευθυνόμενα βλήματα και μεγάλου διαμετρήματος.

Η Northrop Grumman προσβλέπει στη θέση της ως προμηθευτή προηγμένων όπλων, με την ανάπτυξη και ανάπτυξη αυτόνομων οπλικών συστημάτων:

• X-47B, ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος χωρίς ουρά, σε μέγεθος μαχητικού.
• Το ελικόπτερο drone Πυροσβεστικός Πρόσκοποι.
• Μη επανδρωμένα αεροσκάφη παρακολούθησης Global Hawk MQ-4C Triton.
• Ναυτιλιακά drones Σαλάχι Μάντα, διαβολόψαρο AQS-24B/C Σύστημα Ναρκοκυνήματος.
• Σύστημα μη επανδρωμένων αεροσκαφών Bat (UAS), πολλαπλών αποστολών, επίμονα και οικονομικά συστήματα τακτικής μη επανδρωμένων αεροσκαφών.

Πηγή: Northrop

Η εταιρεία βρίσκεται στα άκρα της ανάπτυξης του όπλα άμεσης ενέργειας (λέιζερ), ηλεκτρονικό πόλεμο, συστήματα κατά των κηφήνωνκαι διηπειρωτικοί βαλλιστικοί πύραυλοι.

Από επενδυτική και οικονομική άποψη, η Northrop Grumman αύξησε το μέρισμά της κατά 12% CAGR από το 2014, ενώ μείωσε επίσης τον αριθμό των μετοχών κατά 31%. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα 2.6 δισεκατομμύρια δολάρια σε μερίσματα και επαναγορές μετοχών το 2023, ενώ η εταιρεία δημιούργησε 2.1 δισεκατομμύρια δολάρια σε δωρεάν ταμειακές ροές.

Η Northrop Grumman αντλεί σχεδόν αποκλειστικά τα έσοδά της από τον αμυντικό προϋπολογισμό των ΗΠΑ, με τη NASA να αποτελεί το 3% των εσόδων και τις διεθνείς πωλήσεις το 12%.

Πηγή: Northrop

Όπου εταιρείες όπως η RTX και η Lockheed παρέχουν το μεγαλύτερο μέρος της άμυνας της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ (μαχητικό αεροσκάφος, πύραυλοι, αεράμυνα), η Northrop Grumman παρέχει την πιο προηγμένη ικανότητα, από το διάστημα μέχρι τα ολοκληρωμένα βαρέα βομβαρδιστικά διοίκησης και stealth.

Και ίσως σύντομα ένα σημαντικό μέρος του προηγμένου drone, του ηλεκτρονικού πολέμου και των ενεργειακών όπλων επίσης.

Με την αυξανόμενη σημασία των μη επανδρωμένων αεροσκαφών και του ηλεκτρονικού πολέμου, η Northrop πιθανότατα θα κατέχει ολοένα και πιο κεντρικό ρόλο τόσο στις επιθετικές όσο και στις αμυντικές δυνατότητες των ΗΠΑ. Και τα νέα βομβαρδιστικά stealth της θα αποτελέσουν βασικό παράγοντα για να συμβαδίζει με τους αντίστοιχους αντιπάλους της όπως η Ρωσία και η Κίνα, με τις οποίες οι εντάσεις παραμένουν πολύ υψηλές.