Superteleskopet kan se over 13 milliarder år tilbake i tid

Snart kan vi se så langt og klart som aldri før. Romteleskopet «James Webb» kan gi fantastiske oppdagelser i tida som kommer.

SE DIREKTE: Romteleskopet «James Webb» skytes opp lørdag 25. desember klokka 13.20 norsk tid.

Dagen etter julaften blir en helt spesiell dag for fagsjefen ved Norsk Romsenter. Da er Pål Brekke til stede på den europeiske rakettoppskytingsbasen i Fransk Guyana.

Han er invitert til den søramerikanske østkysten for å se «James Webb» forlate jordkloden. Billettene har han allerede skaffa seg.

«James Webb» starter sin ferd mot himmelen klokka 13.20 norsk tid, lørdag 25. desember.

Dette er noe jeg og tusenvis av andre forskere har gleda oss til i mange år. Endelig kan teleskopet nå skytes opp, sier Pål Brekke til NRK.

Pål Brekke

PLANLAGT I EN MANNSALDER: Pål Brekke har venta lenge på superteleskopet.

Foto: romsenter.no

Lang vei til startskuddet

Den enorme Ariane 5-raketten skal frakte det 6,5 tonn tunge teleskopet ut i verdensrommet. Navnet har kjempekikkerten fått etter James E. Webb, som var toppsjef i Nasa på 1960-tallet.

Norsk teknologi er ikke å finne på selve teleskopet. Men Pål Brekke forteller at selskapene Nammo og Kongsberg Gruppen har levert viktige komponenter til raketten som skal skyte «James Webb» opp i rommet.

Ariane 5-rakett.

50 METER HØY: Ariane 5-raketten er ingen smågutt.

Foto: Stephane Corvaja / ESA

Arbeidet med å planlegge og bygge «James Webb» starta for hele 25 år siden. Etter de opprinnelige planene skulle teleskopet vært skutt opp allerede i 2007.

Senere har turen opp i verdensrommet blitt utsatt mange ganger. Planlagte oppskytinger i 2011, 2013, 2015, 2018 og 2020 er alle gått i vasken.

Men nå ser det endelig ut til at et nytt superteleskop kan bli virkelighet. Teleskopet er ferdig bygd, og er på plass ved romfartssenteret i Fransk Guyana.

Romteleskopet «James Webb»

18 GYLNE SEKSKANTER: Det sammenleggbare hovedspeilet til teleskopet har en diameter på 6,5 meter.

Foto: Chris Gunn / NASA

Dollarsluk av dimensjoner

Alle utsettelsene har hatt sin pris.

Mens tida har gått, har utgiftene bokstavelig talt vokst til astronomiske størrelser. I 1997 var teleskopet, med dagens kroneverdi, anslått å koste 4,5 milliarder kroner. I skrivende stund er totalkostnaden for Nasa økt til 86 milliarder kroner.

I tillegg kommer kostnadene til samarbeidspartnerne ESA, den europeiske romfartsorganisasjonen, og CSA, som er Canadas romfartsorganisasjon.

Utskytinga og instrumenter til teleskopet vil koste ESA anslagsvis 7 milliarder kroner. Kanadierne bidrar med instrumenter og sensorer for vel 1,4 milliarder kroner.

Illustrasjon av «James Webb» i verdensrommet.

KOLOSSALE AVSTANDER: Når «James Webb» er på plass i verdensrommet kan det se over 13 milliarder år tilbake i tid.

Illustrasjon: Adriana Manrique Gutierrez / NASA GSFC/CIL

Da begynner vi å nærme oss en totalpris for «James Webb» på 100 milliarder kroner. Til sammenlikning er hele det norske forsvarsbudsjettet for neste år på rundt 70 milliarder kroner.

Astrofysiker Håkon Dahle ved Universitetet i Oslo er overbevist om at teleskopet vil være verdt prislappen om det virker som det skal.

Det vil kunne gi oss historien om hvordan universet har utvikla seg, fra stjernene ble tent og fram til i dag, sier Dahle til NRK.

Håkon Dahle i kontrollrommet på et observatorium på Hawaii

HISTORIEN OM UNIVERSET: Håkon Dahle har store forventninger til «James Webb».

Foto: H.DAHLE / UiO

Håkon Dahle sier at årsaken til alle utsettelser og kostnadssprekker er at dette er en svært komplisert jobb, og det har vært vanskeligere enn de trodde.

Og de har bare én sjanse til å få det til å klaffe når raketten først er i lufta.

Fryses ned til over 200 minusgrader

«James Webb» er etterfølgeren til Hubble-teleskopet, som ble skutt opp i 1990. I motsetning til forgjengeren skal «James Webb» se etter lys i det infrarøde spekteret. Infrarødt lys kalles også varmestråling.

Skal «James Webb» greie å oppdage de infrarøde strålene fra tidenes morgen, så kan det ikke selv gi fra seg noe varme.

For å oppnå en temperatur på under 223 minusgrader, må teleskopet skjermes fra sola. Fem lag med mikrotynne solskjermer skal foldes ut når teleskopet er på plass i verdensrommet.

Solskjermen til romteleskopet «James Webb».

HOLDER TEMPERATUREN NEDE: Skjermen som skal beskytte teleskopet mot sola er bygd i California.

Foto: Chris Gunn / NASA

Selv om oppskytinga blir vellykka, er det fortsatt mye som kan gå galt.

«James Webb» skal plasseres mye lenger unna jorda enn Hubble. Teleskopet skal gå i stabil bane rundt et sted som heter Lagrange-punkt 2.
Dette er et punkt i linje mellom jorda og sola. Punktet er et sted hvor tyngdekraften mellom de to himmellegemene balanserer hverandre.
Avstanden dit er 1,5 millioner kilometer, og reisen tar en måneds tid.

Ingen rom for feil

Denne tida er blitt kalt 14 dager med terror, perioden da ingenting må gå galt, sier Pål Brekke.

Da skal rundt 50 ulike systemer startes opp. Solcellepaneler, antenner, speil og solskjerm skal foldes ut, elektriske systemer aktiveres, og små og store motorer startes. Nasa har beregnet rundt 300 mulige feilkilder, der alt må fungere perfekt.

Om alt dette går bra, trengs det nye fire måneder til å stille inn speilene og to måneder til å kalibrere instrumentene. Om et halvt år skal teleskopet altså være i drift.

Da har astronomene fått et verktøy de aldri har sett maken til. «James Webb» blir meget følsomt.

Nasa har laget et godt bilde på dette. Om teleskopet står på jorda, så vil det teoretisk kunne oppdage den infrarøde strålinga fra ei humle på månen, sier Pål Brekke.

Romteleskopet «James Webb» løses ut fra Ariane 5-raketten.

MYE SOM KAN GÅ GALT: Det finnes enklere jobber enn å sende et teleskop ut i verdensrommet.

Illustrasjon: D. Ducros / ESA

Ser tilbake til tidenes morgen

Teleskopet vil kunne se over 13 milliarder lysår tilbake i tid. Lysstrålene teleskopet da fanger opp, ble sendt ut da universet var ungt. Selv med lysets hastighet har det tatt mange milliarder år før strålene har nådd oss.

Fra denne tida er det kun det infrarøde lyset som når fram til vår del av universet.

«James Webb» vil kunne se hva som skjedde bare 200 millioner år etter det store smellet, da universet oppsto.

Slik kan teleskopet betegnes som en slags tidsmaskin. Vi kan vi se helt tilbake til da stjernene og galaksene ble danna.

Og det er nettopp denne tida Håkon Dahle skal forske på.

Han er blant de første som skal forske på bildene som teleskopet bringer tilbake til jorda. Dahle og kolleger fra flere land skal forsøke å finne ut hva som skjedde da de første stjernene oppsto for 10 milliarder år siden.

Eksoplaneter i bane rundt stjerner.

PLANETER I ANDRE SOLSYSTEMER: Kloder som beveger seg i bane rundt stjerner kalles eksoplaneter.

Illustrasjon: ESA

Har tro på store oppdagelser

Håkon Dahle har et håp om at «James Webb» kan bidra til ei helhetlig forklaring på hvordan galaksene har utvikla seg fram til i dag. Det er også ei gåte hvorfor universet de siste 2 milliarder har utvida seg fortere enn før. En ukjent form for energi ser ut til å ha økt akselerasjonen.

Jeg håper at «James Webb» kan kaste lys over dette mysteriet i tida som kommer, sier Håkon Dahle.

Pål Brekke har store forventninger til hva teleskopet kan finne ut om muligheten for liv på andre planeter.

Det er anslått at det finnes 300 millioner planeter i vår egen galakse som har potensial for liv. «James Webb» kan oppdage flere av disse planetene ved hjelp av et av instrumentene om bord.

En spektrograf undersøker spekteret i lyset som planetene gir fra seg. Ved denne metoden kan man finne ut hvilke stoffer som er på overflaten og i atmosfæren. Spektrografen kan også se hvilken temperatur planeten har.

Kanskje kan vi komme nærmere et svar på det virkelig store spørsmålet i romforskninga: «Er vi alene?». Det ville vært fantastisk, sier Pål Brekke.

ESA har laget en animasjon av hvordan de ser for seg at oppskytingen av «James Webb» vil foregå.

ESA har laget en animasjon av hvordan de ser for seg at oppskytingen av «James Webb» vil foregå.