De James Webb Space Telescope, het meest complexe en dure ruimtelaboratorium ooit gemaakt, is minder dan twee weken verwijderd van zijn uiteindelijke bestemming, een miljoen mijl van de aarde. Als het eenmaal is aangekomen, stuurt het informatie over delen van ruimte en tijd die nog nooit eerder zijn gezien. Het zal ook voorheen onbereikbare informatie sturen over delen van ons eigen zonnestelsel.

De groep van UC Riverside-astrofysicus Stephen Kane zal de telescoop gebruiken om planeten zoals Venus in andere delen van de melkweg te zoeken. Naast het werken met de Webb-missie, gaat Kane ook mee met NASA op missies naar Venus die naar verwachting na 2028 zullen worden gelanceerd. Hier breekt hij enkele unieke aspecten van de Webb uit, legt uit hoe de afzonderlijke Venus-projecten elkaar kruisen en hoe beide de aarde ten goede kunnen komen .

V:De Webb-telescoop kostte $ 10 miljard. Wat heeft bijgedragen aan de kosten en wat maakt het anders dan andere telescopen?

A:Webb wordt vaak beschreven als een opvolger van NASA's Hubble-ruimtetelescoop, die opmerkelijk genoeg nog steeds goed werkt. Het werd gelanceerd in de vroege jaren 90 en is ver over de houdbaarheidsdatum heen - het was nooit de bedoeling dat het zo lang zou duren. De primaire spiegel is iets minder dan 8 voet in diameter. De spiegel van de Webb is meer dan 6 meter breed. Het is veel groter. Maar er zijn nog een paar andere belangrijke verschillen.

Hubble draait om de aarde, en dat heeft een voordeel. We kunnen en hebben er toegang toe gehad om het te repareren wanneer er iets misgaat. Maar het nadeel is dat de aarde haar waarnemingen in de weg staat en een deel van de wetenschap die ze kan doen, kan beperken. Webb daarentegen is op weg naar het Lagrange-punt, een locatie in de ruimte waar de zwaartekracht van de aarde en de zon elkaar opheffen, zodat het in een stabiele baan kan blijven. Die locatie is ongeveer een miljoen mijl van de aarde verwijderd. Vanaf daar, terwijl het om de zon draait, kan het overal in de ruimte wijzen zonder dat de aarde in de weg zit.

Bovendien werkt de Hubble voornamelijk op optische golflengten, die we met het menselijk oog kunnen zien. Webb is in de eerste plaats ontworpen om infrarood licht met extreme gevoeligheid te "zien". Dit zal ons helpen een aantal dingen te detecteren, waaronder sterren en planeten die zich net vormen en nog niet zichtbaar zijn.

V:Hoe ga je de technologie van Webb gebruiken om je te helpen meer over Venus te begrijpen? En waarom bestudeer je Venus?

A:Venus kan worden omschreven als een op hol geslagen hellandschap van een kas. Het heeft oppervlaktetemperaturen tot 800 graden Fahrenheit, geen water en drijft in een nest van zwavelzuurwolken. In mijn werk probeer ik twee vragen te beantwoorden:1) hoe is Venus geworden zoals het is? en 2) hoe vaak komt deze helse toestand elders voor?

Onze afzonderlijke missie naar Venus gaat over het beantwoorden van de vorige vraag. Dat gaat over het bestuderen van Venus zelf. Ons werk met de Webb gaat over het laatste - zijn er andere Venussen? We gaan Webb gebruiken om de atmosferen van exoplaneten te meten - planeten rond andere sterren dan onze zon - en proberen te bepalen of ze meer op de aarde of Venus lijken. In het bijzonder zal Webb ons helpen zoeken naar koolstofdioxide en andere gassen die kunnen wijzen op een op hol geslagen broeikasstaat.

We gaan deze metingen doen op planeten waarvan we al weten hoe lang ze erover doen om om hun ster te draaien, hoe dicht ze bij hun sterren staan, hun grootte en hun massa. Maar we weten niet veel over hun atmosferen, of dat ze zich in Venus-achtige toestanden bevinden. Webb kan ons dit vertellen. En het zal ons helpen te zien of het lot van Venus een gemeenschappelijk lot is of niet.

V:Broeikasgassen veroorzaken verwoestende veranderingen in het klimaat hier op aarde. Kan de wetenschap van Venus helpen de problemen van deze planeet op te lossen?

A:Wat er ook met Venus gebeurde, gebeurde door niet-menselijke processen, maar het effect lijkt erg op elkaar. Venus is een voorproefje van de toekomst van de aarde. Begrijpen hoe op hol geslagen broeikasgassen werken, kan ons vertellen hoe we die toekomst kunnen voorkomen.

We weten dat klimaatverandering echt is, dat de temperatuur stijgt. Maar er is veel variabiliteit in voorspellingen over 50 of 100 jaar, omdat er grenzen zijn aan hoeveel we weten over hoe planetaire processen elkaar beïnvloeden.

Vulkanische ontgassing, oceaanstromingen, luchtstromingen - er zijn zoveel stukjes in een complexe puzzel en we proberen ons lot te bepalen alleen op basis van gegevens van de aarde. We hebben een andere gegevensbron nodig waar dingen al fout zijn gegaan, en dat is Venus.

Het is mogelijk dat Venus altijd in de huidige staat had kunnen zijn, maar we denken van niet. We denken dat het in het verleden water kan hebben gehad omdat het langzaam draait, waardoor wolken kunnen ontstaan ​​​​en het oppervlak voldoende kan afkoelen om water te krijgen. Dat is een van de redenen waarom we teruggaan, om de geologie aan de oppervlakte te zien en aanwijzingen te krijgen over de oorsprong ervan.

Ik leg de relatie tussen Venus en Aarde vaak zo uit:het is alsof we in een leuke stad wonen. Er is een nabijgelegen stad die op een gegeven moment tot de grond toe afbrandde, en we weten niet waarom. Als het erop lijkt dat die stad precies hetzelfde was als de onze, kunnen we daar niet omheen. Er staat een heel belangrijke boodschap in over hoe we beter kunnen zorgen voor waar we wonen.