Een voorstelling van de telescoop met het uitgevouwen hitteschild. De spiegels zijn nu nog niet uitgeklapt.
NASA

James Webb-ruimtetelescoop neemt belangrijke horde: hitteschild volledig uitgevouwen en opgespannen

De ruimtetelescoop James Webb heeft een belangrijke horde genomen op weg naar de volledige ontplooiing: het grote hitteschild dat essentieel is voor de werking van de telescoop, is volledig uitgevouwen en opgespannen. Het schild is zo groot als een tennisveld en bestaat uit vijf lagen die één na één moesten uitgevouwen worden. De delicate operatie is vlekkeloos verlopen. Ook de kleine secundaire spiegel is intussen al uitgeklapt.

Er moeten nog veel operaties uitgevoerd worden voor de telescoop volledig klaar zal zijn, maar de ontplooiing van het hitteschild was 'de moeilijkste' van het lijstje, zo zei Thomas Zurbuchen, de verantwoordelijke voor de wetenschappelijke missies van de NASA, in een mededeling.

Het schild bestaat uit vijf lagen in de vorm van een ruit van 21 bij 14 meter en het moet de instrumenten van de telescoop beschermen tegen de hitte van de zon en het licht van de zon, de aarde en de maan.

De James Webb is te groot om te passen in de neuskegel van een raket en dus moeten de telescoop en het hitteschild opgeplooid worden als een enorme origami. Nu worden ze opengeplooid in de ruimte. Dat is een zeer delicate operatie en iets wat de NASA normaal gezien liever vermijdt.    

Ingenieurs hebben jarenlang het schild veranderd, verfijnd en uitgetest. Bij een van die tests, een vibratietest, kwamen er tientallen klemmen los. Dat maakt het succes nu des te zoeter, aangezien er nog nooit iets dergelijks geprobeerd is in de ruimte. "De eerste keer en we hebben het toch maar voor elkaar gekregen", zei Alphonso Stewart, een van de ingenieurs. 

Alles moet ook meteen goed gaan, aangezien de James Webb zich nu op 900.000 kilometer van de aarde bevindt en op weg is naar zijn uiteindelijke omloopbaan rond de zon op 1,5 miljoen kilometer van onze planeet, zo'n vier keer de afstand tussen de aarde en de maan. Op die plaats is het uitgesloten dat er bij problemen een reddingsmissie gestuurd wordt. Dat in tegenstelling met de Hubble-ruimtetelescoop, die in zijn baan om de aarde een corrigerende spiegel en twee onderhoudsbeurten heeft gekregen.   

Het hitteschild tijdens de testen.
NASA/Northrop Grumman

Van 125 tot -235 graden Celsius

De vijf lagen van het hitteschild bestaan uit kapton, een licht materiaal dat gekozen is omdat het zeer goed weerstaat aan extreme temperaturen. 

De lagen, die zo dun zijn als een menselijk haar, zijn nu volledig uitgevouwen en opgespannen zodat ze enkele tientallen centimeter van elkaar verwijderd zijn. Elke laag is kouder dan de vorige en de laag die naar de zon is gekeerd, kan wel 125 graden warm worden terwijl de laag die er het verst van af ligt, een temperatuur van -235 graden Celsius zal te verduren krijgen. 

Voor het ontvouwen van de lagen werden honderden katrollen, vele meters kabel en verschillende motoren gebruikt. 

Maandag werden de eerste drie lagen ontvouwd en opgespannen, dinsdagmorgen de twee laatste. De hele operatie heeft dus anderhalve dag geduurd, zowat de helft van de tijd die verwacht werd.

De NASA heeft de procedure live vanuit de controlekamer in Baltimore gestreamd op internet. "De sfeer was moeilijk te beschrijven, het was een ongelooflijk moment", zei Hillary Stock, de verantwoordelijke voor de ontplooiing bij Northrop Grumman, de partner van de NASA voor de ontwikkeling van het schild. "Er was veel vreugde, veel opluchting. Alles is zonder problemen verlopen." 

Een video van de NASA (Engels) over de ontplooiing van het hitteschild en wat er nog allemaal ontplooid is en nog moet worden:

Hitteschild is cruciaal

Het hitteschild is cruciaal omdat de wetenschappelijke instrumenten van de James Webb enkel kunnen werken bij heel lage temperaturen en in de duisternis. 

De grote nieuwigheid van de telescoop is dat hij enkel zal werken met nabij- en middel-infrarood, golflengten die niet zichtbaar zijn met het blote oog. 

Zichtbaar en ultraviolet licht dat is uitgezonden door de allereerste lichtgevende objecten in het heelal is door de uitdijing van het heelal uitgerekt, zodat het ons nu bereikt als infrarood licht, en de James Webb-telescoop zal dat kunnen waarnemen met een nooit eerder bereikte helderheid. 

Maar om dat zwakke licht uit de uithoeken van het heelal te kunnen opvangen, mag de telescoop absoluut niet verblind worden door de straling van de zon of de door de aarde en de maan teruggekaatste straling. 

De telescoop in de werkplaats.
NASA/Northrop Grumman

Volgende stap: de spiegels

De volgende stap is het ontvouwen van de spiegels van de ruimtetelescoop. Intussen is de secundaire spiegel al op zijn positie geplaatst. Die spiegel is met een diameter van 74 centimeter de kleinste en staat op het einde van een driepoot. 

De secundaire spiegel moet het door de hoofdspiegel opgevangen en weerkaatste licht naar de instrumenten sturen.   

Vervolgens is de primaire spiegel aan de beurt, die  bedekt is met goud en een diameter heeft van zo'n 6,6 meter. De twee kanten daarvan zullen zich een na een openen en dat kan maandag voltooid zijn. 

De telescoop zal daarmee zijn uiteindelijke configuratie gekregen hebben en hij zal zo aankomen op zijn eindbestemming, het Lagrange 2-punt. Daar moeten de instrumenten dan nog afkoelen en geijkt worden en de 18 zeshoekige spiegels die de primaire spiegel vormen, zullen zeer precies afgesteld worden.

Zes maanden na zijn lancering zal de James Webb-ruimtetelescoop dan klaar zijn om terug te kijken naar het ontstaan van het universum en op zoek te gaan naar bewoonbare planeten buiten ons zonnestelsel. 

"Het is een zeer bijzonder dag", tweette astronoom Klaus Pontoppidan, de wetenschappelijke verantwoordelijke voor de James Webb. "Ik denk dat het tijd is dat we echt gaan beseffen dat we binnenkort misschien een reusachtige infrarode ruimtetelescoop zullen hebben die volledig operationeel is."  

Meest gelezen