Ранним утром 25 декабря 2021 года новая космическая обсерватория НАСА космический телескоп Джеймса Уэбба, успешно стартовала в космос на европейской ракете Ariane 5 с космодрома Куру во Французской Гвиане. Запуск знаменует начало одной из самых ожидаемых миссий НАСА за последние десятилетия, программы, которая обещает изменить то, как мы изучаем самые глубокие глубины Вселенной.
Запуск космического телескопа Джеймс Уэбб прошел успешно, но ему еще предстоит рискованное путешествие. В течение следующего месяца космический аппарат отправится в свое окончательное местоположение в 1,5 млн км от Земли. По пути космический аппарат будет медленно разворачиваться и перестраиваться, чтобы включить все приборы, необходимые телескопу для наблюдения за космосом. Здесь задействованы сотни шагов и множество моментов, когда одно неудачное развертывание может поставить под угрозу всю миссию.
Если все пойдет по плану, то телескоп станет одним из самых важных инструментов, которые у нас когда-либо были, для наблюдения за самыми отдаленными уголками космоса. С зеркалом шириной 6,5 метра, телескоп Джеймса Уэбба сможет собирать инфракрасный свет от галактик, которые прошли 13,6 миллиарда световых лет в пространстве и времени. Поэтому, когда космический аппарат увидит отдаленные объекты космоса, он увидит их такими, какими они были 13,6 миллиарда лет назад, сразу после того, как Вселенная, какой мы ее знаем, возникла. Астрономы считают, что Большой взрыв, который вызвал расширение нашей Вселенной, произошел 13,8 миллиарда лет назад.
Кроме того, телескоп будет наблюдать все виды космических объектов, которые мы можем увидеть, из далеких миров и черных дыр, галактик, сверхновых и сильных столкновений между звездами. Возможно, мы увидим кое-что, чего не ожидали или что-то, о чем человечество ещё не знает.
Джеймс Уэбб считается преемником космического телескопа Хаббла, который вращается вокруг Земли с 1990 года. Зеркало нового телескопа затмит зеркало Хаббла, которое имеет ширину всего 2,4 метра. Эта обсерватория следующего поколения обещает быть в 10-100 раз более чувствительной, чем Хаббл, и гораздо лучше улавливать отдаленные, слабые объекты. Чтобы подчеркнуть впечатляющие возможности Джеймса Уэбба, НАСА утверждает, что телескоп сможет улавливать инфракрасный свет, излучаемый объектом размером с жука, находящимся на расстоянии как от нас до Луны.
Астрономы мечтали о возможностях Джеймса Уэбба в течение последних 25 лет, но превращение этих мечтаний в реальность было изнурительным процессом. Ученые официально предложили создать массивный инфракрасный космический телескоп в 1996 году. Первые инженеры миссии надеялись запустить такую обсерваторию уже в 2007 году по цене всего в 1 миллиард долларов. Однако, создание космического корабля заняло гораздо больше времени и денег, чем кто-либо ожидал. Постепенно бюджет на строительство телескопа увеличился на миллиарды долларов. Конгресс даже пытался отменить проект в какой-то момент из-за растущих затрат, но согласился продолжить финансирование миссии, если НАСА будет придерживаться лимита расходов в размере 8,8 миллиарда долларов. Однако. и в такой бюджет НАСА не уложилось, а вся стоимость миссии сейчас составляет 9,7 миллиарда долларов.
В конечном счете, телескоп Джеймса Уэбба стал известен тем, что запуск постоянно откладывался из-за множество неудач с тестированием и строительством. Но после всех задержек, напряженной работы и извлеченных уроков космический аппарат, наконец, прибыл на стартовую площадку во Французской Гвиане в октябре 2021 года. Его перевозили на корабле из Калифорнии, где телескоп проходил заключительные испытания на площадке своего основного подрядчика Northrop Grumman. Однако, неудачи последовали за телескопом и в Южную Америку. Когда инженеры готовили телескоп к запуску, зажим, удерживающий космический аппарат, сломался. И вплоть до запуска летный персонал решал проблему связи с наземными системами, которые поддерживали полет.
Работа телескопа только начинается. Космическому аппарату пришлось лететь в космос сложенным, так как он слишком большой, чтобы поместиться на любой существующей ракете в его окончательном виде. НАСА и Европейское Космическое Агентство (ЕКА) договорились о полете Джеймса Уэбба на ракете Arianespace Ariane 5 еще в начале 2000-х годов, сославшись на её надежность. Ariane 5 имеет ширину 5,4 метра.
Теперь у телескопа есть длинный список операций по развертыванию. Космический аппарат уже развернул свою солнечную батарею, чтобы получать энергию от Солнца. После этого, он развернет свою антенну с высоким коэффициентом усиления для связи с Землей. После этого телескоп будет медленно развертывать различные приборы так, чтобы он мог наблюдать инфракрасный свет далекой Вселенной. Возможно, его наиболее важным элементом является солнцезащитный козырек, состоящий из 5 тонких слоев материала под названием Каптон. Чтобы видеть в инфракрасном свете, телескоп должен оставаться невероятно холодным. Солнцезащитный козырек является ключевым для поглощения тепла от Солнца, позволяя Джеймсу Уэббу оставаться холодным -233º Цельсия. Развертывание щита должно быть идеальным, чтобы гарантировать успех миссии.
Окончательное испытание состоится примерно через 29 дней после запуска, когда телескоп запустит свои бортовые двигатели и выйдет на свою конечную орбиту в 1,5 млн км от Земли. Там он проживет остаток своей жизни, всегда направленный в сторону от Солнца, пока у него не закончится топливо через 5 – 10 лет. НАСА обеспечивает оперативное отслеживание положения Джеймса Уэбба в космосе, а также статуса всех этих важнейших развертываний.
Даже если все эти шаги пройдут хорошо, пройдет некоторое время, прежде чем комический аппарат начнет научную деятельность. Сначала он должен остыть до криогенных температур, а затем ученым придется протестировать все приборы телескопа, чтобы убедиться, что они работают должным образом. Ожидается примерно шестимесячное ожидание, но если нам повезет, первые невероятные изображения от аппарата могут появиться этим летом. НАСА не скажет, какими будут эти первые снимки, но они обещают быть потрясающими.
| Организация |  НАСА ЕКА.svg?uselang=ru){kind=small} ККА |
|---|---|
| Волновой диапазон | 0,6—28 мкм (части видимого и инфракрасного) |
| Местонахождение | точка Лагранжа L2 системы Солнце — Земля (1,5 млн км от Земли в противоположную Солнцу сторону) |
| Тип орбиты | гало-орбита |
| Дата запуска | 25 декабря 2021 |
| Место запуска |  Куру́ |
| Средство вывода на орбиту | Ариан-5 |
| Продолжительность | 5—10 лет |
| Масса | 6,2 тонны |
| Тип телескопа | телескоп-рефлектор системы Корша |
| Диаметр | около 6,5 м |
| Площадь собирающей поверхности |
около 25 м² |
| Фокусное расстояние | 131,4 м |
| Научные инструменты | |
|
прибор среднего инфракрасного диапазона |
|
камера ближнего инфракрасного диапазона |
|
спектрограф ближнего инфракрасного диапазона |
|
датчик точного наведения с устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевым спектрографом |
| Логотип миссии | |
 |
|
