Новая космическая обсерватория NASA, телескоп «Джеймс Уэбб», успешно запущена в космос. Эту миссию очень ждали в научном сообществе, поскольку она может полностью изменить представления человека о Вселенной.
В течение месяца после запуска James Webb Space Telescope будет добираться на свою конечную остановку, которая находится на расстоянии один миллион миль от Земли. По ходу телескоп будет несколько раз менять расположение и форму, пока не придет к своей окончательной конфигурации. По мнению ученых, если все этапы пройдут успешно, то телескоп можно будет считать одним из самых важных инструментов для изучения космоса.
Телескоп «Джеймс Уэбб» оснащен крупным зеркалом (6,5 метров), оно выполнено из бериллия, и покрыто золотой пленкой. Благодаря размеру этого зеркала, телескоп сможет замечать инфракрасный свет от галактик, преодолевших 13,6 миллиардов световых лет в пространстве и времени. Это значит, что «Джеймс Уэбб» увидит эти далекие скопления такими, какими они были сразу после возникновения Вселенной.
C самого начала разработчики миссии JWST создали зеркало в виде сегментов, с двумя заслонками с каждой стороны, которые могли поворачиваться внутрь и наружу. Это была серьезная конструкторская задача, поскольку для сбора света из далекого космоса необходимо, чтобы сегменты собирались вместе и вели себя как единое плоское зеркало.
Зеркало телескопа в развернутом виде
Обсерватория нового поколения телескопа «Джеймс Уэбб» гораздо более чувствительна, чем у его предшественника, телескопа «Хаббл», который находится на орбите Земли с 1990 года. Это значит, что JWST сможет наблюдать все виды космических объектов: далекие инопланетные миры и черные дыры, галактики, сверхновые и сильные столкновения между плотными звездами, а также улавливать самые далекие и слабые объекты. По словам NASA, телескоп сможет заметить инфракрасный свет, который излучает шмель, даже если тот находится на расстоянии Луны.
Воплощение этой миссии NASA заняло гораздо больше времени, чем предполагалось: впервые ученые предложили создать инфракрасный космический телескоп ещё в 1996 году, и даже собирались запустить его в 2007. Планировалось, что вся миссия будет стоить менее $1 миллиарда, но в итоге, процесс сильно затянулся, запуск постоянно откладывался, а стоимость миссии за это время выросла до $9,7 млрд.
Спустя столько лет телескоп «Джеймс Уэбб» наконец запущен в космос, но его исследовательская работа находится в самом начале. Из-за своего нестандартного размера, устройство отправилось в космос в сложенном виде. В исходной конфигурации телескоп не поместился ни на одной из существующих ракет, поэтому теперь NASA предстоит наблюдать за тем, как он разворачивается.
Первые этапы уже позади: JWST успешно развернул свою солнечную батарею и антенну с высоким коэффициентом усиления. Теперь он сможет получать энергию от Солнца, и передавать все полученные данные на Землю. Но чтобы полноценно наблюдать за Вселенной, телескопу все еще нужно изменить свою форму и структуру несколько раз: полностью развернуть зеркало, запустить бортовые двигатели и отправиться в свою финальную точку на 1 млн миль от Земли. Именно в ней он будет находиться в течение пяти-десяти лет, до тех пор пока у него не закончится топливо.
Весь процесс зависит от сотен различных движущихся частей, включая до 140 спусковых механизмов, 400 шкивов, 70 шарнирных узлов и 90 кабелей. Существуют также различные планы действий на случай, если развертывание не даст ожидаемых результатов. У NASA есть возможность повторной отправки команд телескопу в случае, если первая команда не сработает. Инженеры также встроили в космический корабль столько резервных систем, сколько смогли. Есть участки с несколькими схемами, которые могут выполнять одну и ту же задачу в случае, если основная схема не сработает должным образом.
Важная особенность телескопа «Джеймс Уэбб» — это экран из пяти тонких слоев каптона, который должен защищать устройство от солнечного света. Для того чтобы иметь возможность использовать инфракрасный свет, JWST должен поддерживать определенную температуру. Планируется, что этот солнцезащитный экран будет поглощать тепло от Солнца, чтобы телескоп не нагревался.
В случае успешного прохождения всех этапов, телескопу понадобится еще примерно шесть месяцев, чтобы наконец начать изучать космос. По словам ученых, сначала он должен остыть до криогенных температур, а потом нужно будет проверить все инструменты JWST, чтобы убедиться, что они работают корректно. По предварительным прогнозам NASA, первые изображения с инновационного телескопа появятся уже летом 2022 года.