I slutningen af maj ramte en meget lille meteoride James Webb-teleskopet og efterlod en bule, som tydeligt kan ses på de billeder, som Nasa for nylig har frigivet.
At små meteorider ville ramme det nye 6,5 meter brede og 70 mia. kroner dyre rumteleskop var forventet. Men det er alligevel kommet så meget bag på forskerne, at en enkelt sten ville gøre så stor skade, at de nu genevaluerer risikovurderingen, hvad angår buler, skriver Nature.
På forhånd havde videnskabsfolkene regnet sig frem til, at små sten ville brage ind i teleskopet omtrent en gang om måneden og efterlade buler.
Det fik de ret i, for i løbet af teleskopets godt seks måneder i det ydre rum, er det sjette gang, de guldbetrukne berylliumspejle bliver ramt. Men en sådan sten, der ramte i maj, vurderede de dog som en statistisk sjældenhed.
Ifølge Allan Hornstrup, som er afdelingsleder for Astrofysik og atmosfærefysik på DTU Space, er det også en svær manøvre at forudsige sammenstød i rummet.
»Vi kan lave beregninger, men vi kan aldrig helt sige, hvad der rammer,« siger han.
DTU Space har bl.a. leveret stænger til at holde et af instrumenterne på James Webb-teleskopet, og selv om det ikke er DTU-forskere, der har regnet på risikoen for buler i spejlene, har instituttet tidligere arbejdet med de beregninger, der skulle risikovurdere Juno-missionen til Jupiter.
»Man kan jo måle på tætheden af materialer i rummet ved hjælp af zodiakallyset, og i vores målinger fandt vi faktisk ud af, at rummet er mere tomt og anderledes fordelt end forventet. Men ofte bliver det et slag på tasken,« understreger han.
Zodiakallyset er den kegle af lys, man især omkring ækvator kan se pege fra Jorden og op mod himlen lige efter solnedgang.
Lyset er sollys, der er reflekteret i interplanetarisk støv, og derfor kan man måle støvtætheden ud fra lysstyrken. Disse kan suppleres med data fra f.eks. satellitter, men den fuldstændige kortlægning af så småt materiale så langt ude i rummet er svært at lave, siger Allan Hornstrup.
De tre rumfartsagenturer, som står bag James Webb-teleskopet, dvs. ESA, NASA og CSA (Canada, red.) beskriver skaden i en rapport fra d. 12. juli, som vurderer teleskopets præstationer siden ibrugtagelsen.
Heri skriver de, at håbet er, at teleskopet skal holde i 20 år, men at der er en del usikkerhedsmomenter, herunder disse lidt større meteorsten, som i princippet kan ramme når som helst, men som dog i første omgang altså blev vurderet som en sjældenhed.
David Malaspina, som er fysiker på University of Colorado Boulder og netop forsker i rumstøvs betydning for rumfartøjer, vurderer over for Nature, at oddsene er, at det var en hændelse, der ville ske på et tidspunkt, men nu uheldigvis skete helt i starten af projektperioden.
Hændelsen har dog selvsagt fået forskerne ekstra op på dupperne i forhold til at prøve at gardere sig mod lignende tilfælde fremover.
Ifølge rumagenturernes rapport bliver der talt om at reducere risikoen for fremtidige skader ved f.eks. at begrænse den tid, som spejlene er blotlagte over for rumstøv, dvs. begrænse tiden, hvor spejlene peger direkte mod flyveretningen.
Skaden blev umiddelbart ikke vurderet som fuldstændigt genoprettelig, men teknikerne er heldigvis kommet tæt på.
Skaden er sket i området C3, som er et af de 18 heksagonale spejle, som reflekterer lyset fra stjernerne. Det er vigtigt, at lyset rammer lige ind for at undgå 'haler' i billederne, og derfor må lyset helst ikke bøje forkert pga. buler.
Fejlen er målt med en såkaldt 'wavefront error'-sensor eller 'bølgefrontsfejl', og før kollisionen med meteorstenen lå den på 56 nanometers RMS (standardafvigelse) for det samlede teleskop.
»Der er tale om meget små tal, og man skal jo sikre, at spejlene er ekstremt velpolerede – med ujævnheder meget mindre end bølgelængden af det lys, de skal reflektere,« siger Allan Hornstrup og henviser til f.eks. ESA’s Planck-rumteleskop fra 2009, som måler på langt større bølgelængder og derfor kan tillade større afvigelser.
Efter James Webb-teleskopets møde med meteorstenen var RMS på C3 vokset til hele 258 nm. Ikke at det behøver at være et problem, understreger Allan Hornstrup, men som forskerne selv beskriver, så kan der akkumuleres mange af den slags forsænkninger eller buler over en årrække.
Efter at have rettet de øvrige spejle til lykkedes det teknikerne at nå næsten tilbage til udgangspunktet, nemlig til en standardafvigelse på 59 nm for hele systemet. Men det er ikke sikkert, det går så nemt næste gang.
I modsætning til forgængeren, Hubble-teleskopet, fremstår James Webb-teleskopet nemlig langt mere sårbart. Hubble var for det første 'kun' 2,4 meter i diameter, men det var også pakket ind i et rør, der delvis beskyttede det mod det barske rumvejr.
Et af de kommende større møder med rumstøv bliver støvet fra Halley's komet, som forskerne vurderer, teleskopet vil møde i løbet af det næste år eller to.
