Hoe ver gaat de Webbtelescoop?

Ik heb gehoord dat de nieuwe James Webbtelescoop niet in een baan om de aarde draait zoals de Hubbletelescoop, maar veel verder weg gaat. Waarom is dat zo?

Ik heb gehoord dat de nieuwe James Webbtelescoop niet in een baan om de aarde draait zoals de Hubbletelescoop, maar veel verder weg gaat. Waarom is dat zo?

Shutterstock

De nieuwe ruimtetelescoop James Webb, die op 25 december 2021 gelanceerd is, heeft een bijzonder plekje in de ruimte gekregen: 1,5 miljoen kilometer van de aarde – van de zon weg. Hier draait hij om een zogeheten lagrangepunt, te weten L2.

Het bijzondere van een lagrangepunt is dat de zwaartekracht van de zon en de aarde er in evenwicht is. Dit betekent dat een relatief licht voorwerp als de Webb hier kan parkeren en blijven hangen zonder veel energie te besteden aan het bijstellen van zijn positie.

Het Lagrangepunt L2, waar de Webb-telescoop omheen draait, ligt bijna vier keer zo ver weg als de maan.

© ESA

Door de dynamiek tussen de bewegingen van de zon en de aarde zijn er in totaal vijf lagrangepunten. Drie ervan liggen op de lijn die door het centrum van zowel de zon als de aarde gaat, en de laatste twee zijn te vinden in de baan van de aarde, een vóór en een achter onze planeet.

Zo zijn er ook vijf lagrangepunten in andere stelsels waar twee zware voorwerpen om elkaar heen draaien, zoals de zon en Jupiter of de aarde en de maan.

Telescoop keert ons de rug toe

Voor de Webbtelescoop is L2 optimaal. De telescoop heeft een groot, beschermend zonneschild dat zowel naar de aarde als naar de zon gericht is. Dit betekent dat de telescoop op L2 de thermische straling van de zon en de aarde de rug kan toekeren. Die zou anders de waarnemingen van verder weg gelegen hemellichamen verstoren.

Op vijf lagrangepunten heerst er evenwicht tussen de gravitatiewerking van de zon en die van de aarde. Dit levert stabiele posities voor satellieten op.

© Shutterstock & Lotte Fredslund

L1 en L2 zijn het populairst

De lagrangepunten L1 en L2 worden veel gebruikt voor satellieten. L1 biedt een constant zicht op de zon, en L2 op het verre heelal.

© Shutterstock & Lotte Fredslund

L3 zal altijd leeg zijn

Lagrangepunt L3 zal waarschijnlijk nooit voor satellieten gebruikt worden. De positie biedt geen bijzondere voordelen, en directe communicatie met satellieten is onmogelijk omdat de zon in de weg staat.

© Shutterstock & Lotte Fredslund

L4 en L5 bieden mogelijkheden

Satellieten op L4 en L5 kunnen ons in de toekomst een ruimer zicht op de zon geven. Vooral vanaf L4, dat vooraan in de baan van de aarde ligt, kunnen we toekomstige zonnestormen zien aankomen.

De positie op L2 is eerder ingenomen door de satellieten WMAP en Planck, die de achtergrondstraling van het heelal in kaart brachten.

Aan de andere kant van de aarde, bij lagrangepunt L1, hebben andere satellieten hun intrek genomen. Er is een constant zicht op de zon, wat onder meer een voordeel was voor het zonne-observatorium SOHO.