Den stora spegeln till James Webb teleskopet står i monteringshallen på Nasa. Den är gjord av beryllium och täckt av guld. Foto: NASAVisa alla (3)
Visa alla (3)

Ett öga av guld ska se universum tändas 

Uppdaterad
Publicerad

Vetenskapens värld har gjort ett unikt besök på NASA där världens skarpaste och dyraste rymdteleskop just nu håller på att monteras ihop. De ska se längre ut i universum än någonsin förut. 

James Webb Space Telescope står just nu i en monteringshall på NASA:s Goddard Space center utanför Washington DC. De sista delarna håller på att skruvas ihop. Det är ett minutiöst arbete där varje moment filmas och dokumenteras. Utomstående får inte gå in i rummet, inte ens Eric Smith som är högsta chefen för hela Webbteleskopet. Istället står vi vid ett stort observationsfönster och tittar in.  Inget får gå fel när världens största och dyraste rymdteleskop skjuts upp i rymden om två år.  

– Som du kan se så rör sig arbetarna därinne väldigt långsamt, det är för att de inte ska stöta till någonting av misstag. Speciella säkerhetsvakter övervakar alla rörelser. Det är som en operationssal, men den här patienten är väldigt stor och mekanisk, säger Eric Smith. 

Utan stjärnor inget liv 

De första hundra miljoner åren efter big bang låg universum i mörker.  Dimbankar av väte och helium sträckte ut sig i rymden. Men så plötsligt hände det, gasen klumpade ihop sig, förtätades, trycket och temperaturen ökade. Till slut kunde kärnreaktioner starta, och de första stjärnorna började lysa i universum. 

Astronomer är väldigt intresserade av att studera de här är allra första stjärnorna eftersom de är universums grundämnesfabriker. Nästan alla grundämnen har antingen bildats i kärnreaktioner i stjärnornas innandöme, eller när stora stjärnor dör i explosiva supernova-utbrott. Utan stjärnor skulle universum vara en öken helt utan liv.  

– Kol, syre, kväve och järn är alla grundämnen som har skapats i stjärnornas innandöme. Och det är de ämnena som har gjort oss till oss. Det är därför vi är gjorda av kol, av syre och av kväve, säger Jane Rigby som är astrofysiker och som har varit med att konstruera teleskopet.  

 Det är också därför astronomer så gärna vill veta hur det gick det till när de allra första stjärnorna föddes och dog.  

– Vi har byggt ett teleskop som är hundra gånger mer känsligt än något annat rymdteleskop någonsin.   

Letar efter värmestrålning 

Ljuset som skickades ut av de allra första stjärnorna har färdats i drygt 13 miljarder år. Men eftersom universum expanderar har ljuset tänjts ut och fått längre våglängder.  Det som skickades ut som vanligt synligt ljus har blivit infrarött ljus, vilket är samma sak som värmestrålning.  James Webb teleskopet är därför ett infrarött teleskop, och att bygga det krävde alldeles speciella utmaningar.  

– Eftersom Webb teleskopet är ett infrarött teleskop så kommer vi att leta efter värmestrålning. Det innebär att teleskopet måste placeras långt ifrån alla värmekällor. En sådan är så klart solen men också jorden och månen, säger Eric Smith. 

Teleskopet måste därför skickas så långt ut som möjligt från både jorden och månens värme. Det kommer det att placeras i en omloppsbana runt solen som ligger på 1,5 miljon kilometers avstånd från jorden. Det är fyra gånger längre bort än vad månen är.  

Och för att skydda teleskopet från solens värme ska hela teleskopet ligga i skuggan av en solsköld som är stor som en tennisplan. Där i skuggan är det bara några tiotals grader varmare än absoluta nollpunkten, och det är tillräckligt kallt för att teleskopet ska kunna fånga upp värmestrålningen från de allra första stjärnorna som tändes i universum. 

Spegel av guld 

Det mest spektakulära på teleskopet är den enorma spegeln. Den har en diameter på sex meter och är gjord av beryllium, ett extremt lätt och stabilt material. Spegeln är sen täckt med ett tunt lager av guld.  Den stora utmaningen har varit att få spegeln att inte deformeras när den har kommit upp i omloppsbana. Den tillverkas i rumstemperatur på jorden och ska sen klara av att skickas ut i rymden där det är minus 233 grader kallt.  

– Spegeln ändrar sin form med högst en tiotusendel av bredden av ett hårstrå. Jag tycker det är fantastiskt att man kan bygga något som är så stabilt, säger Eric Smith. 

Ett av världens dyraste vetenskapliga instrument

För tjugo år sedan började teleskopet att planeras och nu står det nästan färdigt i NASA:s monteringshall. På vägen har det blivit åtta gånger dyrare än vad som först beräknandes. År 2010 tröttnade den amerikanska kongressen på att betala på löpande nota och hotade med att ställa in betalningarna och därmed avsluta hela teleskopsbygget, men efter förhandlingar med NASA är nu projektet säkrat. 

Prislappen har blivit 80 miljarder svenska kronor och är därmed ett av de allra dyraste vetenskapliga instrumenten någonsin, något dyrare än partikelacceleratorn i Cern som hittade higgs-partikeln för några år sedan. Den kanadensiska och europeiska rymdstyrelsen ESA är också med och finansierar James Webb-teleskopet. På Onsala Rymdobservatorium utanför Göteborg har delar av ett av de vetenskapliga instrumenten konstruerats och göteborgsföretaget RUAG Space har byggt antennen som ska skicka hem alla bilder.

 Och om två år är det dags för uppskjutning med en Arianne 5 raket från franska Guyana. En som har förberett sig för det här i många år är Carl Starr. Han är mission operation manager, även kallad mom, på markkontrollen i Baltimore. I oktober 2018 är det dags. 

– Så snart som teleskopet skiljs från raketen så är hon min. Och då måste jag vara säker på att jag och mitt team är förbedda och kan göra ett bra jobb, säger Carl Starr.  

Teleskopet ska vecklas ut 

Han ger oss en rundvisning i den nybyggda markkontrollen som han själv har varit med att designa. Det är han som ger instruktioner till teamet när och vilka kommandon som ska skickas iväg. Stolarna är specialkonstruerade för att tåla tolv timmars arbetspass och det är nära till kylskåp med mat och dricka. Golvet är framtaget för att vara ljuddämpande. Här inne ska det vara en lugn och kontrollerad stämning. 

Efter uppskjutningen följer en 30 dagars nervkittlande resa då teleskopet ska placeras i sin omloppsbana 1,5 miljon kilometer bort. Teleskopet är dessutom i hopvikt i raketen under själva uppskjutningen. Den måste därför försiktig veckla ut den enorma solskölden som är stor som en tennisplan och även den stora spegeln ska fällas ut.  

– Det är 178 delar som vi måste fälla ut korrekt för att teleskopet ska fungera.  

 Ingenting får gå fel när teleskopet väl har skjutits upp för det kommer inte att gå att reparera det. Det är många som minns fiaskot med Hubble teleskopet. När det skickades upp i början av 1990-talet visades det sig att teleskopet inte kunde ta skarpa bilder. Tack vare en räddningsaktion med rymdfärjan kunde astronauter åka de 560 kilometer upp till Hubble teleskopet för att byta ut själva linsen. En liknande expedition är dock inte möjligt med Webb teleskopet eftersom det ligger 1,5 miljon kilometer bort. 

Upptäcka det okända 

Ungefär ett halvår efter uppskjutningen är det dags för James Webb-teleskopet att göra sina första observationer. Det är många som är förväntansfulla. 

– Varenda gång som vi har byggt ett teleskop som är mycket mer känsligt än vad vi någonsin byggt förut så gör vi upptäckter vi inte hade kunnat föreställa oss. Det är den typen av helt okända saker som jag är säker på att vi kommer att upptäcka, säger Jane Rigby. 

Se mer i Vetenskapens Värld på måndag. 20.00 i SVT 2.

Se universums första stjärnor och galaxer tändas.

Kika in under nebulosornas molntäcken och på nära håll se hur stjärnor tänds och dör. 

Titta in i planeternas barnkammare där nya planeter bildas. 

Observera vilka ämnen som exoplaneters atmosfärer innehåller. Speciellt intressant är att leta efter ämnen som är nödvändiga för liv, som olika kolföreningar och syre. 

Astronomerna hoppas också få den första direkta bilden av en exoplanet. Än så länge har vi bara indirekt kunnat se planeter runt främmande stjärnor. 

Observera planeter, månar och kometer i vårt eget solsystem.  

Lokal. Lättanvänd. Opartisk. Ladda ner appen nu!

Hämta SVT Nyheter i App StoreLadda ned SVT Nyheter på Google Play

Så arbetar vi

SVT:s nyheter ska stå för saklighet och opartiskhet. Det vi publicerar ska vara sant och relevant. Vid akuta nyhetslägen kan det vara svårt att få alla fakta bekräftade, då ska vi berätta vad vi vet – och inte vet. Läs mer