Nárazy mikrometeoroidů jsou nevyhnutelnou součástí provozu všech kosmických sond, které během svých dlouhých a produktivních vědeckých misí v kosmu běžně zažívají mnoho takových mikrokolizí. Mezi 23. a 25. květnem se jedna taková drobná částice trefila do jednoho ze segmentů primárního zrcadla Teleskopu Jamese Webba. Po prvotním zhodnocení tým zjistil, že teleskop i nadále pracuje na úrovni, která i navzdory okrajově zaznamenatelnému účinku na data stále překračuje všechny požadavky. Stále však probíhají pečlivé analýzy a měření. Impakty mikročástic budou následovat i v budoucnu po celou dobu provozu. Však se také s těmito jevy počítalo už při stavbě a testech zrcadel na Zemi. Po úspěšném startu, rozložení a zarovnání je stav JWST na začátku aktivní služby lepší, než se čekalo. Observatoř je tak připravena provádět vědu, ke které byla navržena.

Zrcadla JWST byla pečlivě připravena tak, aby odolávala bombardování mikrometoroidy. Teleskop obíhá kolem libračního centra L2 soustavy Slunce – Země a přichází do kontaktu s prachovými částicemi ve velkých rychlostech. Ještě když se projekt připravoval, využívali vědci a inženýři kombinaci simulací a skutečných fyzických testovacích kolizí na zkušební vzorky zrcadel. Cílem bylo získat lepší představu o tom, jak by se dala observatoř pro svá kosmická pozorování zodolnit. Aktuální kolize byla větší, než se modelovalo a přesáhla i úroveň, kterou mohl tým nasimulovat na Zemi.

„Vždycky jsme věděli, že JWST bude muset odolávat podmínkám kosmického prostředí včetně drsného ultrafialového záření, nabitých částic ze Slunce, kosmického záření z exotických zdrojů v Galaxii i občasných nárazů mikrometeoroidů z naší Sluneční soustavy,“ vypočítává Paul Geithner, technický náměstek projektového manažera z Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu a dodává: „Navrhli a postavili jsme Webba tak, aby měl výkonnostní rezervu – optickou, tepelnou, elektrickou, mechanickou – abychom měli jistotu, že dokáže provádět svou ambiciozní vědeckou misi i po mnoha letech v kosmickém prostoru.“ Například díky pečlivé práci týmů na místě startu byla optika teleskopu udržována v čistším prostředí, než jaké bylo pro pozemní přípravu vyžadováno. Špičková úroveň čistoty zlepšila celkovou odrazivost a „propustnost“ světla, což má samozřejmě pozitivní vliv na výslednou citlivost. Tato a další výkonnostní rezervy znamenají, že JWST má robustní základ pro vědecká pozorování i s ohledem na potenciální degradaci v průběhu času.

Navíc díky schopnosti zaznamenat anomálii a přizpůsobit pozici zrcadel umožňuje provádět částečné korekce výsledků těchto impaktů. Úpravou pozice zasaženého segmentu mohou inženýři „vyrušit“ část zkreslení. Tato schopnost minimalizuje efekty podobných impaktů, ale na druhou stranu je potřeba říct, že nejde o všemocnou metodu a ne všechny degradace se takto dají vyřešit. Inženýři již provedli první takovou úpravu u nedávno zasaženého segmentu C3 a dodatečné korekce budou pokračovat, aby se tato úprava jemně doladila. Tyto kroky se budou podle potřeby opakovat i v budoucnu jakožto součást monitorování a údržby teleskopu v průběhu celé jeho mise.

Za účelem ochrany JWST mohou pozemní týmy použít manévry, které cíleně otočí optiku opačným směrem od známých meteorických rojů ještě předtím, než by mohly začít škodit. Nedávná kolize nebyla součástí žádného meteorického roje a momentálně je považována za nevyhnutelnou událost. V reakci na tuto kolizi byl vytvořen speciální tým inženýrů, který začal studovat možnosti, jak minimalizovat efekty příštích zásahů mikrometeoroidů těchto rozměrů. V průběhu času získá tým nenahraditelná data. Pomůže také spolupráce s odborníky na předpovědi mikrometeoroidů v Marshallově středisku NASA, aby bylo možné lépe předpovídat, jak se charakteristiky teleskopu mohou měnit. Je také potřeba nezapomínat na to, že vlastnosti JWST jsou v této úvodní fázi lepší, než se očekávalo.

Velké rozměry Webbova teleskopu a také citlivost jeho vybavení z něj dělá velmi užitečný detektor mikrometeoroidů. V průběhu času tak JWST zlepší naše znalosti o prostředí prachových částic v bodě L2. Tyto poznatky se budou hodit nejen pro tuto, ale i všechny budoucí mise, které se sem vydají. „Jelikož má Webb zrcadla vystavená kosmickému prostředí, očekávali jsme, že občasné nárazy mikrometeoroidů postupně zhorší charakteristiky teleskopu,“ říká Lee Feinberg, manažer optických prvků teleskopu JWST z Goddardova střediska a dodává: „Od startu jsme zaznamenali čtyři malé, ale měřitelné nárazy, které byly konzistentní s očekáváními a pak tento jeden, který je větší, než co očekávaly naše degradační modely. Využijeme tato skutečná data k aktualizaci našich analýz chování teleskopu v průběhu času a také vyvineme provozní postupy, které mají maximalizovat kvalitu snímků na nejvyšší možnou úroveň i v dalších letech.“ Nedávná kolize neměla žádný vliv na harmonogram prací. Týmy stále pokračují v kontrolách pracovních režimů jednotlivých vědeckých přístrojů a připravují se na zveřejnění prvních dat, což bude začátek vědecké fáze.

Přeloženo z:
https://blogs.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/…jwst-1st-shift-8713_approved_ng20-0765.jpg
https://upload.wikimedia.org/…Testing_%2850427670958%29_%28cropped%29.jpg
https://pbs.twimg.com/media/FImiKvPXEAkK0bh?format=jpg&name=medium
https://pbs.twimg.com/media/FDhT9fVWUAIX0jU?format=jpg&name=large
https://pbs.twimg.com/media/FImOHg8XEAMpIYp?format=jpg&name=4096×4096
https://jwst.nasa.gov/images3/mirrors.jpg