Lykkelig deling av julegodtene
Vil du sikre topp stemning i juleselskapet, er et lite kåseri om rettferdig deling av julegodter og arv en sikker vinner. Særlig kombinert med en selskapslek om risikovillighet.
NASAs nye teleskop kan se 13,5 milliarder år tilbake i tid
NASA-teleskopet JWST svever i rommet 1,6 millioner kilometer over jorden og er så fintfølende at det kan observere varmen fra en bie på månen (hvis det hadde vært noen bier der, da).
Follobanen tok 13 år å bygge og kostet 36,8 milliarder kroner. Den ble satt i drift 11. desember og måtte stenge ned etter 9–10 dagers drift på grunn av svikt i strømsystemet. I skrivende stund er planen å åpne banen igjen innen utgangen av januar, men om det går bra, gjenstår å se.
James Webb Space Telescope (JWST) tok 30 år å planlegge og bygge og kostet cirka 85 milliarder kroner. Det ble sendt opp 25. desember 2021 med en Ariane-rakett, og etter prikkfrie finjusteringer i rommet 1,6 millioner km over jorden kunne man 12. juli 2022 offentliggjøre de første av mange tusen bilder med uovertruffen kvalitet av objekter som er hele 13,5 milliarder lysår borte (ett lysår er den avstanden lyset tilbakelegger i løpet av ett år med en hastighet på ca. 300.000 km/s).
Det er virkelig flaut med Follobanen. Hvor var kvalitetssikringen, simuleringen og prøvedriften med full kapasitet? Det hele virker ganske så elementært og resultatet ufattelig dårlig. Ikke minst sammenlignet med de enorme utfordringene på fullstendig upløyd mark som ingeniørene sto overfor og håndterte prikkfritt når det gjaldt JWST-teleskopet.
Nøyaktighet målt i nanometer
Bare tenk på følgende: JWST er fem tonn tungt og består av et infrarødt kamera med et speil på seks meters diameter, en 5-lags solskjerm på 21 x 14 meter og en rekke avanserte og svært kompliserte instrumenter. Solskjermen skal hindre at varme fra solen, jorden og månen ødelegger observasjonene.
For å få plass i raketten måtte solskjermen kunne pakkes tett og speilet konstrueres som 18 heksagoner (likesidete sekskanter) som var hengslet så de kunne foldes sammen.
Etter at teleskopet var kommet på plass i banen 1,6 millioner kilometer fra jorden (4 x avstanden til månen), måtte solskjermen og speilseksjonene ved hjelp av styringssignaler fra jorden pakkes ut igjen og settes i riktige posisjoner.
Kan nesten se Universets skapelse: Universet ekspanderer. Illustrasjonen viser en “sektor” av Universet med Big Bang til venstre og viktige “årstall” frem mot vår tid, sammen med observasjonsteknologiens utvikling siden 1990. Skalaen er ikke lineær. Foto: Nasa
Utpakkingen gikk fint, og beryllium-speilene ble justert i forhold til hverandre med en nøyaktighet på noen få nanometer, tilsvarende 1/10.000 av diameteren på et menneskehår. Det funket.
Også solskjermen kom helt nøyaktig på plass. Den må stå i helt riktig posisjon for å oppfylle sin oppgave, som er å sørge for at teleskopet holder en driftstemperatur på minus 235 grader celsius. Så kaldt – men heller ikke kaldere – må det være for at ikke varmestråling fra teleskopet selv skal forstyrre observasjonene, som i utgangspunktet ikke observerer synlig lys, men lys i det infrarøde området (varmestråling). Og alle instrumentene må kunne jobbe prikkfritt i den samme ekstremt lave temperaturen.
Speil og solskjerm
Ingeniørene bak JWST hadde definert ikke mindre enn 344 punkter der én feil kunne velte hele prosjektet, såkalte “single-point failures”. Alle disse punktene måtte sjekkes etter at teleskopet var plassert i rommet, og før det kunne tas i drift. Et kvalitetssikringsarbeid som tok måneder.
Hvor mange “single-point failures” var definert for Follobanen, mon tro? Og hvordan ble de testet ut?
Ikke uventet lå ifølge JWST-prosjektsjef Gregory Robinson de største kvalitetsutfordringene med ekstra mange muligheter for “single-point failures” i pakking/utpakking og justering av speil og solskjerm.
Gregory Robinson: Fenomenalt dyktig prosjektsjef som har en betydelig del av æren for at det ytterst kompliserte JWST-prosjektet har blitt en fantastisk suksess. Foto: NASA/Joel Kowsky
Men alt funket, og i mars 2022 ble altså teleskopet skrudd på og kunne ta sine første bilder som etter bearbeidelse ble offentliggjort i juli.
Og hvilke bilder! Sjekk fotoet av Ørnetåken her og mange flere på NASAs nettsider.
Rene tidsmaskinen
Som figuren antyder, kan man ved hjelp av JWST observere galakser under dannelse som er hele 13,5 milliarder lysår borte. Lyset fra disse objektene har dermed brukt 13,5 milliarder år på å nå oss. Vi kan altså se universet slik det var bare ca. 300 millioner år etter Big Bang. Og forskerne ser ikke bort fra at man med ytterligere finjustering av JWST kan se enda 100 millioner år bakover i tid.
JWST har flere mål enn å studere universets barndom. Det skal også undersøke hvordan galaksene utvikler seg over tid inkludert stjerners og stjernetåkers endelikt, og det skal analysere fysiske og kjemiske forhold på planetene i vårt eget solsystem, samt på planeter som kretser rundt andre stjerner enn Solen med sikte på å finne ut om det kan være mulighet for liv der.
JWST er en utrolig ingeniør-bragd å glede seg over. Mens vi gremmes over Follobanen.
Hvem er forresten denne James Webb som JWST er oppkalt etter? Jo, han var sjef for NASA i årene frem mot månelandingen i 1969.
