Ang bagong James Webb Space Telescope. Pagsubok sa hinaharap na teleskopyo ng James Webb: isang mapagpasyang yugto. Device para sa pagtatrabaho sa mid-infrared range

Pangunahing salamin ng James Webb telescope

Ang NASA at ESA ay naglathala ng isang listahan ng mga unang target para sa James Webb Space Telescope, na nakatakdang ilunsad sa 2018. Ang aparato ang magiging pinakamalaking teleskopyo sa espasyo na tumatakbo sa optical, malapit at mid-infrared range - ang diameter ng pangunahing salamin nito ay halos tatlong beses na mas malaki kaysa sa Hubble - 6.5 metro. Kabilang sa mga target ang mga planeta at maliliit na katawan ng Solar System, mga exoplanet at protoplanetary disk, mga galaxy at mga kumpol ng kalawakan, at mga malalayong quasar. Iniulat ito sa isang press release ng NASA, ang listahan ay nai-publish sa website ng teleskopyo.

Ang James Webb Telescope ay binuo mula noong 1996 - dapat, sa isang kahulugan, palitan ang Hubble at magbigay ng higit na mas mataas na resolution at sensitivity kaysa sa earth-based at space-based na infrared telescope. Ang gawain ng teleskopyo ay nauugnay sa pag-asa para sa pag-aaral ng mga unang galaxy (527-980 milyong taon pagkatapos ng Big Bang). Sa sandaling iyon, mayroong maraming neutral na hydrogen sa kalawakan, na sumisipsip ng ultraviolet radiation ng mga bituin.

Ang oras ng instrumento ng teleskopyo ay ipinamamahagi ayon sa mga kahilingan mula sa mga grupong siyentipiko. Ang priyoridad sa mga aplikasyon at humigit-kumulang 10 porsiyento ng oras ay inilalaan sa mga siyentipikong grupo na tumulong sa pagbuo ng teleskopyo. Na-publish kamakailan ang mga kahilingan mula sa mga siyentipikong grupong ito. Nakapangkat ang mga ito ayon sa tema sa: mga bagay sa Solar System, exoplanet, brown dwarf, protostar, fragment disk, star cluster at star forming region, galaxy, galaxy cluster at quasar, at deep space survey.

Sa mga maliliit na katawan, ang mga obserbasyon ng Ceres, Pallas, ang asteroid Ryugu (Aabot ito ng Hayabusa-2 sa isang taon), ang mga bagay na trans-Neptunian at ilang mga kometa ay binalak. Sa mga exoplanet, maaari nating makilala ang HD189733b (ang may-ari), HAT-P-26b (nasa ito), TRAPPIST-1e (na matatagpuan sa habitable zone ng isang kamakailang sistema ng pitong exoplanet), HD131399 (ito ay isang sistema ng tatlong bituin kung saan). Sa kabuuan, ang mga pag-aaral ng ilang dosenang mga exoplanet ay binalak, kasama ang kanilang mga atmospheres. Kasama sa iba pang mga bagay ang sikat na Beta Pictoris system kasama ang debris disk nito, ang Horsehead Nebula, supernova remnant SN 1987A, at ilang quasar na nakikita natin bilang sila ay isang bilyong taon pagkatapos ng Big Bang o mas kaunti. Sa kabuuan, mahigit 2,100 obserbasyon na ang naplano.

Ang Webb ay kasalukuyang nasa yugto ng pagsubok ng mga pangunahing sistema. Ang pangunahing salamin nito ay natapos noong Pebrero 2016, na binubuo ng 18 hexagonal na mga segment. Ang kabuuang lugar ay 25 metro kuwadrado, timbang - 705 kilo. Ang bawat segment na tumitimbang ng 20.1 kilo ay gawa sa beryllium at pinahiran ng isang layer ng gintong 100 nanometer ang kapal.

Vladimir Korolev

Ang ideya ng pagbuo ng isang bagong makapangyarihang teleskopyo sa kalawakan ay lumitaw halos 20 taon na ang nakalilipas, noong 1996, nang ang mga Amerikanong astronomo ay naglabas ng ulat ng HST at Beyond, na tinalakay ang tanong kung saan susunod ang astronomy. Hindi nagtagal bago ito, noong 1995, ang unang exoplanet ay natuklasan malapit sa isang bituin na katulad ng ating Araw. Nasasabik nito ang siyentipikong komunidad - pagkatapos ng lahat, mayroong isang pagkakataon na ang isang mundo na kahawig ng Earth ay maaaring umiral sa isang lugar - kaya hiniling ng mga mananaliksik sa NASA na bumuo ng isang teleskopyo na magiging angkop, bukod sa iba pang mga bagay, para sa paghahanap at pag-aaral ng mga exoplanet. Dito nagsimula ang kwento ng "James Webb". Ang paglulunsad ng teleskopyo na ito ay patuloy na naantala (ito ay orihinal na binalak na ipadala ito sa kalawakan noong 2011), ngunit ngayon ay tila umaabot na ito sa kahabaan ng tahanan. Editoryal N+1 sinubukang alamin kung ano ang inaasahan ng mga astronomo na matutunan sa tulong ng Webb, at nakipag-usap sa mga lumikha ng instrumentong ito.

Ang pangalang James Webb ay ibinigay sa teleskopyo noong 2002, bago ito tinawag na Next Generation Space Telescope, o NGST para sa maikling salita, dahil ang bagong instrumento ay magpapatuloy sa pananaliksik na sinimulan ng Hubble. Kung ginalugad ni "" ang Uniberso lalo na sa optical range, na kumukuha lamang ng malapit-infrared at ultraviolet range, na may hangganan sa nakikitang radiation, kung gayon ang "James Webb" ay tututuon sa infrared na bahagi ng spectrum, kung saan makikita ang mas luma at mas malamig na mga bagay. . Bilang karagdagan, ang ekspresyong "susunod na henerasyon" ay tumutukoy sa mga advanced na teknolohiya at mga solusyon sa engineering na gagamitin sa teleskopyo.

Ang proseso ng paggawa ng salamin sa teleskopyo

Fragment ng salamin sa teleskopyo

Ang proseso ng paggawa ng salamin sa teleskopyo

Fragment ng salamin sa teleskopyo

Fragment ng salamin sa teleskopyo

Fragment ng salamin sa teleskopyo

Marahil ang pinaka-hindi pamantayan at kumplikado sa kanila ay ang pangunahing salamin ng James Webb na may diameter na 6.5 metro. Nagpasya ang mga siyentipiko na huwag gumawa ng mas malaking bersyon ng salamin ng Hubble dahil mabigat ito, kaya nakaisip sila ng isang eleganteng solusyon sa sitwasyon: nagpasya silang tipunin ang salamin mula sa 18 magkahiwalay na mga segment. Ang magaan at matibay na metal na beryllium ay ginamit para sa kanila, kung saan inilapat ang isang manipis na layer ng ginto. Bilang resulta, ang salamin ay tumitimbang ng 705 kilo, habang ang lawak nito ay 25 metro kuwadrado. Ang salamin ng Hubble ay tumitimbang ng 828 kilo na may sukat na 4.5 metro kuwadrado.

Ang isa pang mahalagang bahagi ng teleskopyo na nagbibigay sa mga inhinyero ng maraming problema kamakailan ay ang deployable heat shield na kailangan upang maprotektahan ang mga instrumento ng James Webb mula sa sobrang init. Sa low-Earth orbit, sa ilalim ng direktang sinag ng Araw, ang mga bagay ay maaaring uminit hanggang 121 degrees Celsius. Ang mga instrumento ng James Webb ay idinisenyo upang gumana sa medyo mababang temperatura, kaya naman kailangan ng heat shield upang maprotektahan ang mga ito mula sa Araw.

Ito ay maihahambing sa laki sa isang tennis court, 21 x 14 metro, kaya imposibleng ipadala ito sa L2 Lagrange point (na kung saan gagana ang teleskopyo) sa nakabukang anyo nito. Dito nagsisimula ang mga pangunahing paghihirap - kung paano ihatid ang kalasag sa patutunguhan nito nang hindi napinsala ito? Ang pinaka-lohikal na solusyon ay lumabas na nakatiklop para sa tagal ng paglipad, at pagkatapos ay na-deploy kapag ang James Webb ay nasa operating point nito.

Ang panlabas na bahagi ng kalasag, kung saan matatagpuan ang antenna, on-board computer, gyroscope at solar panel, ay magpapainit, gaya ng inaasahan ng mga siyentipiko, sa 85 degrees Celsius. Ngunit sa "gabi" na bahagi, kung saan matatagpuan ang mga pangunahing instrumento sa agham, ito ay magiging mayelo: mga 233 degrees sa ibaba ng zero. Ang limang layer ng kalasag ay magbibigay ng thermal insulation - bawat isa ay mas malamig kaysa sa nauna.

James Webb deployable shield

Anong mga siyentipikong instrumento ang kailangang maingat na protektahan mula sa Araw? Mayroong apat sa kanila: ang near-infrared camera na NIRCam, ang mid-infrared na instrumento na MIRI, ang near-infrared spectrograph NIRSpec at ang FGS/NIRISS system. Sa larawan sa ibaba ay malinaw mong makikita kung anong "liwanag" ang makikita nila sa Uniberso:

Ipinapakita ng larawan ang hanay na kukunan ng mga instrumento ng teleskopyo

Sa tulong ng mga instrumentong pang-agham, umaasa ang mga siyentipiko na masasagot ang maraming pangunahing katanungan. Una sa lahat, nababahala sila sa mga exoplanet.

Bagama't ang teleskopyo ng Kepler ay nakatuklas ng higit sa 2,500 exoplanet hanggang sa kasalukuyan, ang mga pagtatantya ng density ay umiiral lamang sa ilang daan. Samantala, ang mga pagtatantya na ito ay nagbibigay-daan sa amin na maunawaan kung anong uri ang planeta. Kung ito ay may mababang density, ito ay malinaw na kami ay tumitingin sa isang higanteng gas. Kung ang celestial body ay may mataas na density, malamang na ito ay isang mabato na planeta, na nakapagpapaalaala sa Earth o Mars. Umaasa ang mga astronomo na tutulong si James Webb na mangolekta ng mas maraming data sa mga masa at diameter ng mga planeta, na makakatulong sa pagkalkula ng kanilang density at matukoy ang kanilang uri.

NASA/Goddard Space Flight Center at ang Advanced Visualization Laboratory sa National Center for Supercomputing Applications

Ang isa pang mahalagang tanong ay tungkol sa mga atmospheres ng mga exoplanet. Si Hubble at Spitzer ay nangolekta ng data sa mga gaseous na sobre ng halos isang daang planeta. Ang mga kasangkapan ni James Webb ay tataas ang bilang na ito nang hindi bababa sa tatlong beses. Salamat sa mga instrumentong pang-agham at iba't ibang mga mode ng pagmamasid, matutukoy ng mga astronomo ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga sangkap, kabilang ang tubig, methane at carbon dioxide - hindi lamang sa malalaking planeta, kundi pati na rin sa mga planetang terrestrial. Ang isa sa mga obserbasyonal na target ay kung saan matatagpuan ang pitong planeta na parang Earth.

Ang pinakadakilang mga resulta ay inaasahan para sa mga bata, bagong nabuong Jupiters, na naglalabas pa rin sa infrared. Sa partikular, sa Solar System, habang bumababa ang masa ng mga higanteng gas, ang kanilang nilalaman ng mga metal (mga elementong mas mabigat kaysa sa hydrogen at helium) ay tumataas. Minsang ipinakita ng Hubble na hindi lahat ng planetary system ay sumusunod sa batas na ito, ngunit wala pang maaasahang sample na istatistika - makukuha ito ni James Webb. Bilang karagdagan, ang teleskopyo ay inaasahan din na pag-aralan ang mga sub-Neptunes at super-Earths.

Ang isa pang mahalagang target para sa teleskopyo ay ang mga sinaunang kalawakan. Ngayon, marami na tayong alam tungkol sa mga kalapit na kalawakan, ngunit kakaunti pa rin ang alam natin tungkol sa mga lumitaw sa napakabatang Uniberso. Nakikita ng Hubble ang Uniberso bilang ito ay 400 milyong taon pagkatapos ng Big Bang, at naobserbahan ng Planck Observatory ang cosmic microwave radiation na lumitaw 400 libong taon pagkatapos ng Big Bang. Kailangang punan ni "James Webb" ang puwang sa pagitan nila at alamin kung ano ang hitsura ng mga kalawakan sa unang 3 porsiyento ng kasaysayan ng kosmiko.

Ngayon, ang mga astronomo ay nagmamasid sa isang direktang kaugnayan sa pagitan ng laki ng isang kalawakan at ang edad nito - mas matanda ang Uniberso, mas maliliit na kalawakan ang nilalaman nito. Gayunpaman, ang trend na ito ay malamang na hindi magpatuloy, at ang mga siyentipiko ay umaasa na matukoy ang ilang uri ng "turning point", upang makahanap ng mas mababang limitasyon sa laki ng mga kalawakan. Kaya, nais ng mga astronomo na sagutin ang tanong kung kailan lumitaw ang mga unang kalawakan.

Ang isang hiwalay na punto ay ang pag-aaral ng molecular clouds at protoplanetary disks. Noong nakaraan, ang Spitzer ay maaari lamang sumilip sa agarang paligid ng solar system. Ang Webb ay mas sensitibo at talagang makikita ang kabilang gilid ng Milky Way, pati na rin ang gitna nito.

Maghahanap din si James Webb ng hypothetical Population III na mga bituin - ito ay napakabigat na bagay kung saan halos walang elementong mas mabigat kaysa sa helium, hydrogen at lithium. Ipinapalagay na ang mga bituin ng ganitong uri ay dapat mabuo pagkatapos ng Big Bang.

Isang pares ng nakikipag-ugnayang mga kalawakan na tinatawag na "Antennae"

Ngayon, nakatakdang ilunsad si James Webb sa Hunyo 2019. Ang teleskopyo ay unang inaasahang ilulunsad sa kalawakan sa unang bahagi ng tagsibol, ngunit ang misyon ay naantala ng ilang buwan dahil sa mga teknikal na problema. Si Christine Pulliam, deputy scientific director ng proyekto, ay sumagot ng mga tanong N+1 tungkol sa teleskopyo mismo at sa mga kahirapan sa pagtatayo nito.

Marahil ay nagtatanong ako ng malinaw na tanong, ngunit bakit kakaiba si James Webb?

Papayagan tayo ng Webb na makita ang Uniberso na hindi pa natin nakikita noon. Magsasagawa ito ng mga obserbasyon sa infrared range, iyon ay, sa iba pang mga wavelength kaysa sa Hubble, at magagawang tumingin nang higit pa kaysa sa Spitzer, at sa iba pang mga lugar kaysa sa Herschel. Pupunan nito ang mga puwang at makakatulong na lumikha ng isang holistic na larawan ng Uniberso. Ang malawak na mga obserbasyon sa infrared range ay makakatulong sa atin na makita ang mga namumuong bituin at planeta. Ang mga unang kalawakan ay sa wakas ay ipapakita sa atin, at ito ay makakatulong sa pagsasama-sama ng buong kasaysayan ng kosmolohiya. Ang ilang mga tao ay gustong sabihin na ang mga teleskopyo ay mga time machine, at iyon ay isang napakagandang expression. Kapag tumingin tayo sa kalawakan, nakikita natin ang nakaraan dahil ang liwanag ay tumatagal ng oras upang maabot ang Earth. Makikita natin ang Uniberso noong ito ay napakabata pa - at makakatulong ito sa atin na maunawaan kung paano tayo naging at kung paano gumagana ang Uniberso. Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa isang bagay na mas malapit sa sangkatauhan, makikita natin kung paano lumitaw ang mga bituin, kung paano nabuo ang mga exoplanet, at magagawa pa nating makilala ang kanilang mga atmospheres.

Oo, ang tanong ng mga atmospheres ng malalayong planeta ay nag-aalala sa maraming tao. Anong mga resulta ang inaasahan mong makuha?

Mayroon kaming mga misyon tulad ni Kepler na naghahanap ng mga kandidato. Salamat sa kanila, ngayon alam natin ang libu-libong exoplanet. Ngayon ay titingnan ni James Webb ang mga kilalang bagay at tuklasin ang kanilang mga atmospheres. Sa partikular, naaangkop ito sa mga higanteng planeta - mga celestial na katawan sa laki sa pagitan ng Neptunes at super-Jupiters. Napakahalaga para sa amin na maunawaan kung paano nabuo ang mga bagay na iyon, kung paano sila umuunlad, at kung ano ang mga sistemang kinabibilangan nila. Halimbawa, kung makakita tayo ng sistema ng ilang planeta, mahalagang matukoy natin kung may tubig doon at kung saan ito hahanapin.

Talagang tinutukoy ang habitable zone?

Eksakto. Magiging iba ito para sa iba't ibang mga bituin. Tutulungan tayo ni James Webb na makilala ang mga malalayong planeta at maunawaan kung gaano kakaiba ang ating tahanan.

Ang misyon ng teleskopyo ay inaasahang tatagal ng halos sampung taon. Gayunpaman, ano ang mga tunay na pagtataya? Naaalala nating lahat ang mga Voyagers, na nagpapatakbo pa rin at nagpapadala ng data sa Earth, kahit na walang nagplano nito.

Ang tool ay may na-rate na buhay na limang taon, at umaasa kaming tatagal ito nang ganoon katagal. Kung magbibigay tayo ng mas matapang na pagtatantya, ito ay sampung taon. Nalilimitahan tayo ng dami ng coolant na mayroon tayo para mapanatiling tumatakbo ang mga sistema ng teleskopyo. Hindi ko akalain na makakaligtas si James Webb ng 29 na taon tulad ng Hubble.

Oo, ang James Webb ay magiging masyadong malayo sa Earth, sa ikalawang Lagrange point. Sa palagay mo ba, sa hinaharap, ang teknolohiya ay magpapahintulot sa atin na lumipad sa isang teleskopyo at ayusin ito kung ito ay masira?

Ang posibilidad na ito ay hindi maaaring iwanan. Sa kasong ito, ang teleskopyo ay may mount para sa isang robotic arm na maaaring i-install sa Webb. Gayunpaman, ang pagpapanatili ng teleskopyo ay hindi binalak mula pa sa simula, kaya hindi ka dapat maglagay ng labis na pag-asa dito. Isinasaalang-alang na ang instrumento ay gagana lamang sa loob ng 5-10 taon, malamang na hindi tayo magkaroon ng sapat na oras na sumulong upang magpadala ng spacecraft dito.

Magagawa ba ng James Webb na magtrabaho kasabay ng iba pang spacecraft? Halimbawa, ang Space and Astronomy Center sa University of Colorado ay nagmumungkahi na lumikha ng isang panlabas na coronagraph para dito. Noong 2013, napag-usapan nila ang tungkol sa posibleng pakikipagtulungan sa teleskopyo - mayroon bang ganoong mga plano sa katotohanan?

Hindi ko sasabihin na kasalukuyang isinasaalang-alang namin ang ganoong posibilidad. Kung hindi ako nagkakamali, ang Webb Cash ang may pananagutan sa proyektong ito, ngunit mayroon ding isa pang proyekto ng star shield, pati na rin ang ilang iba pang mga grupo na gumagawa ng mga katulad na tool. Sa kasalukuyan ay walang konkretong plano na iugnay ang James Webb sa isa pang instrumento, bagama't maaari itong hypothetically gumana kasabay ng anumang obserbatoryo sa kalawakan.

Paano mo pinaplanong ipamahagi ang oras ng pagmamasid?

Ngayon ang mga astronomo mula sa buong mundo ay nagpapadala sa amin ng kanilang mga panukala, at pagkatapos na masuri ang mga ito, makakatanggap kami ng isang magaspang na plano. Mayroong "garantisadong oras ng pagmamasid" na nakalaan para sa mga siyentipiko na tumulong sa pagdidisenyo at pagbuo ng James Webb ngayon, isang uri ng pasasalamat sa kanilang trabaho. Pag-aaralan ng mga mananaliksik na ito ang mga galaxy at exoplanet, halimbawa ang mga planeta ng TRAPPIST system. Sa bahagi, pipiliin namin ang aming mga target sa aming sarili upang subukan ang mga kakayahan ng James Web. Noong binuo namin ang teleskopyo, nagsisimula pa lang kaming mag-isip tungkol sa mga exoplanet, ngunit ngayon ito ay isang napaka-promising na lugar sa astronomy, at kailangan naming malaman kung paano gamitin ang James Webb upang pag-aralan ang mga planeta sa labas ng solar system. Ito mismo ang gagawin ng mga koponan na magsasagawa ng mga obserbasyon sa unang taon. Sa taglagas malalaman kung ano ang "makikita" natin sa unang taon.

Hubble Ultra Deep Field

Bakit ibinabalik muli ang mga petsa ng paglulunsad? May mga alingawngaw ng mga problema sa pananalapi at mga problema sa sistema ng salamin.

Ang katotohanan ay ang Webb ay isang napakahirap na teleskopyo, at ito ang unang pagkakataon na malulutas natin ang gayong kumplikadong problema. Ang aparato ay may ilang mga pangunahing bahagi: mga salamin, mga instrumento, isang malaking kalasag at mga mekanismo ng paglamig. Ang lahat ng mga elementong ito ay kailangang mabuo at masuri, pinagsama, masuri muli - siyempre, nangangailangan ito ng oras. Kailangan din nating tiyakin na ginawa namin ang lahat ng tama, na ang lahat ng mga bahagi ay magkatugma, na ang paglulunsad ay magiging matagumpay, at ang lahat ng mga elemento ay ide-deploy nang tama. Nangyayari ang mga pagkaantala dahil sa malaking bilang ng mga hakbang at ang pangangailangan para sa masusing pag-verify.

Iyon ay, ngayon ay nagsasagawa ka ng mga pagsubok, at napagtanto na hindi ka umaangkop sa orihinal na iskedyul?

Oo. Sa totoo lang, marami pa tayong reserbang oras. Alam namin noong una na magiging maayos ang lahat, ngunit aminado kami na ang paghahanda ay maaaring maantala sa ilang kadahilanan. Bilang karagdagan, kapag handa na kaming ilunsad ang sasakyan, kakailanganin din naming sumang-ayon sa isang tiyak na petsa kasama ang ESA, na nagmamay-ari ng Ariane rocket. Kaya naisip namin - ano ang pagmamadali?

Sabihin sa amin kung anong mga pagsubok ang dapat at ipinapasa ng teleskopyo?

Ang OTISS (Optical Telescope and Instrument Assembly) system ay sinubukan kamakailan sa Lyndon Johnson Space Center. Ito ay pinalamig sa napakababang temperatura ng pagpapatakbo, at lahat ng optika at ang teleskopyo mismo ay nasubok. Inalis kamakailan ng mga siyentipiko ang system mula sa cooling chamber nito, pinainit ito muli, at ngayon ay pupunta ang OTISS sa Redando Beach Space Park ng California, kung saan ito ay konektado sa isang sunshield. Bilang karagdagan, ang trabaho ay isinasagawa na ngayon sa kalasag mismo ay nagsasagawa ng maraming mga pagsusuri. Kapag ang lahat ng mga elemento ay nakakabit sa kalasag, ito ay tutupiin at ilalahad upang matiyak na ito ay gumagana nang walang kamali-mali, at pagkatapos ay isasagawa ang iba pang mga pagsubok, kabilang ang isang pagsubok sa vibration na makakaharap ng teleskopyo habang lumilipad sa isang rocket. Ang paglulunsad sa kalawakan ay isang pangunahing pagsubok para sa isang sasakyan, kaya nais ng mga inhinyero na makatiyak na ang lahat ng mga bahagi nito ay makakaligtas sa paglipad. Pagkatapos, ihahanda ng mga mananaliksik ang James Webb para sa paglulunsad, i-load ito sa isang barge, at ililipad ito sa isang spaceport sa French Guiana sa unang bahagi ng 2019.

Paano ang iba pang mga tool? Sa pagkakaalam ko, hindi mo pa nabanggit ang lahat. Na-pre-screen na ba sila?

Oo, naipasa na nila ang lahat ng mga pagsubok at naka-install na ngayon sa teleskopyo. Ito ay hiwalay na mga instrumento na magsasagawa ng maraming siyentipikong pag-aaral - isang spectrograph na nag-aaral sa kalangitan sa mid-IR range, isang camera. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga tool ay may iba't ibang mga mode, kaya kailangan naming suriin kung talagang gumagana ang mga ito ayon sa aming nilayon. Napakahalaga nito - kailangan mong "kalugin" ang aparato at siguraduhin na ang anggulo ng pagtingin ay nananatiling pareho.

Kailan natin dapat asahan ang mga unang resulta?

Malamang, ang unang data ay darating lamang sa katapusan ng susunod na taon o sa simula ng 2020. Sa pagitan ng paglunsad at pagtanggap ng unang impormasyon, mga anim na buwan ang lilipas. Sa panahong ito, magbubukas ang teleskopyo, at sisiguraduhin naming nakabukas ito at gumagana nang normal. Pagkatapos ang mga device ay kailangang lumamig, ito ay magtatagal ng mahabang panahon. Sa Earth, ang James Webb ay nasa temperatura ng silid, ngunit kapag inilunsad natin ito sa kalawakan, kakailanganin nating maghintay hanggang ang mga instrumento nito ay umabot sa temperatura ng pagpapatakbo. Pagkatapos ay ipapatakbo namin ang mga ito: ang isang bilang ng mga "pagsasanay sa pagsasanay" ay naplano na ngayon - maraming mga regular na obserbasyon at pagsusuri ng iba't ibang mga mode ng pagpapatakbo, na titiyakin na ang lahat ay gumagana ayon sa nararapat. Dahil wala kaming petsa ng paglunsad, at, bilang isang resulta, hindi namin alam kung ano ang mahuhulog sa larangan ng view ng teleskopyo, isang partikular na bagay ay hindi napili para sa pagmamasid. Malamang, i-calibrate natin ang mga instrumento ng teleskopyo sa ilang malayong bituin. Ang lahat ng ito ay mga panloob na proseso - kailangan muna nating tiyakin na maaari nating makita ang anumang bagay.

Gayunpaman, pagkatapos naming matiyak na gumagana ang lahat ng mga instrumento, magpapatuloy kami nang direkta sa mga siyentipikong eksperimento. Tutukuyin ng isang pangkat ng mga siyentipiko na dalubhasa sa koleksyon ng imahe kung aling mga target ang magmumukhang tunay na kaakit-akit at mabibighani ang mga madla. Ang gawain ay gagawin ng parehong mga artist na nagtrabaho sa mga imahe ng Hubble - mga taong may maraming taon ng karanasan sa pagproseso ng mga astronomical na imahe. Bilang karagdagan, ang mga karagdagang pagsubok sa kagamitan ay isasagawa.

Pagkatapos mailabas ang mga unang larawan, magkakaroon tayo ng mahigit isang taon para sa mga siyentipikong obserbasyon. Kasama sa mga ito ang mga kilalang programa para sa pag-aaral ng mga napakalayong galaxy, quasar, exoplanet at Jupiter. Sa pangkalahatan, pagmamasid ng mga astronomo ang lahat ng magagawa nila, mula sa mga rehiyon ng aktibong pagbuo ng bituin hanggang sa yelo sa mga protoplanetary disk. Ang mga pag-aaral na ito ay mahalaga para sa ating lahat: ang natitirang bahagi ng siyentipikong komunidad ay makikita ang mga resulta ng ibang mga koponan at mauunawaan kung saan sila susunod na pupunta.

James Webb Space Telescope. Pinasasalamatan: NASA.

Ang James Webb Space Telescope (JWST) ay malayo pa sa paglulunsad ng misyon nito, ngunit ang kumikinang nitong gintong salamin ay nakamit na ang iconic na katayuan. Ang naka-segment na salamin na ito ay kahawig ng mata ng isang insekto, at sa hinaharap, kapag ang "mata" ay nagsimulang magtrabaho sa Lagrange point (L2), ito ay magbibigay sa sangkatauhan ng detalyadong data tungkol sa ating Uniberso. Ang salamin ng teleskopyo ay na-assemble na at nasa isang sterile room sa Goddard Space Flight Center, na nagbibigay sa amin ng isang sulyap sa kung ano ang magiging hitsura ng teleskopyo kapag sinimulan nito ang misyon nito.

Kahit na wala kang alam tungkol sa JWST, sa mga kakayahan nito, o sa misyon nito, hahanga ka sa pamamagitan lamang ng pagtingin dito. Malinaw na ito ay isang high-tech at one-of-a-kind na instrumento. Sa katunayan, maaari pa nga itong mapagkamalan bilang isang halimbawa ng sining. Sa kasamaang palad, nakakita ako ng hindi gaanong kaakit-akit na mga likha ng modernong sining, at ikaw?

Siyempre, alam ng marami sa inyo ang katotohanang malalampasan ng JWST ang hinalinhan nito, ang Hubble Space Telescope. At ito ay lubos na nauunawaan, dahil sa katotohanan na ang Hubble ay inilunsad noong Abril 1990. Ngunit paano nga ba matatalo ng JWST ang Hubble, at ano ang mga pangunahing layunin nito?

Ang mga pangunahing layunin ng misyon ng JWST ay maaaring hatiin sa apat na lugar:

1. Mga infrared na obserbasyon na maihahambing sa isang time machine. Binibigyan tayo ng mga ito ng sulyap sa mga unang bituin at kalawakan na nabuo sa Uniberso, mahigit 13 bilyong taon na ang nakalilipas;
2. Isang paghahambing na pag-aaral ng maliwanag na spiral at elliptical na mga kalawakan, pati na rin ang malabong maagang mga kalawakan;
3. Pagsusuri sa kalawakan, na nagpapahintulot sa amin na sumilip sa mga ulap ng gas at alikabok upang pag-aralan ang pagbuo ng mga bituin at planeta;
4. Pag-aaral ng mga exoplanet at kanilang mga atmospheres, pati na rin ang pagtuklas ng mga biomarker doon.

Iyon ay, ito ay isang kahanga-hangang listahan, kahit na sa isang panahon kung saan ibinibigay ng mga tao ang teknolohikal at siyentipikong pag-unlad. Ngunit kasama ng mga nakaplanong layuning ito, walang alinlangan na may ilang mga sorpresa. Ang paghula na ito ay maaaring isang hangal na bagay na dapat gawin, ngunit subukan pa rin natin.

Naniniwala kami na ang proseso ng abiogenesis sa Earth ay naganap nang mabilis, ngunit, sa kasamaang-palad, wala kaming maihahambing. Makakahanap ba tayo ng mga pagkakatulad kapag pinag-aaralan ang malalayong exoplanet at ang kanilang mga atmospheres, magbibigay ba tayo ng liwanag sa mga kondisyong kinakailangan para sa paglitaw ng buhay? Mukhang hindi kapani-paniwala, ngunit sino ang nakakaalam.

Kami ay tiwala na ang Uniberso ay lumalawak, at mayroong medyo nakakumbinsi na ebidensya para dito. May matututunan ba tayong bago tungkol sa prosesong ito? O makakahanap ba tayo ng isang bagay na nagbibigay liwanag sa madilim na bagay o madilim na enerhiya at ang papel nito sa buhay ng unang bahagi ng Uniberso?

Siyempre, hindi lahat ay kailangang maging kahanga-hanga upang maging kapana-panabik. Nakakaintriga din ang paghahanap ng ebidensya na susuporta sa mga kasalukuyang teorya. At dapat ibigay sa amin ni "James Webb" ang ebidensyang ito.

Walang alinlangan na ang JWST ay magagawang malampasan ang teleskopyo ng Hubble. Ngunit para sa isang henerasyon o dalawang tao, palaging magkakaroon ng espesyal na lugar ang Hubble. Siya ay namangha at na-intriga sa marami sa amin sa kanyang mga nakamamanghang larawan ng nebulae, mga kalawakan at iba pang mga bagay sa panahon ng kanyang sikat na Deep Field mission, at, siyempre, sa kanyang siyentipikong pananaliksik. Ang Hubble ay marahil ang unang teleskopyo na nakamit ang katayuan ng celebrity.

Malamang na hindi kailanman matatanggap ni James Webb ang espesyal na katayuan na nakuha ng Hubble. Ito ay isang bagay na tulad ng: "Maaaring magkaroon lamang ng isang Beatle" o "isa sa isang uri." Ngunit ang JWST ay magiging isang mas makapangyarihang instrumento, at magbubunyag sa atin ng maraming bagay na hindi magagamit sa Hubble.

Kung mapupunta ang lahat ayon sa plano, ang JWST ay magiging isang monumental na teknolohikal na tagumpay para sa lahat ng sangkatauhan. Ang kakayahang sumilip sa mga ulap ng gas at alikabok, o lumingon sa nakaraan upang ipakita sa atin ang mga unang araw ng uniberso, ay gagawin itong isang makapangyarihang kasangkapang pang-agham.

Sa bawat karagdagang sentimetro ng aperture, bawat karagdagang segundo ng oras ng pagmamasid, at bawat karagdagang atom ng ingay sa atmospera na inalis mula sa larangan ng view ng teleskopyo, makikita ang Uniberso nang mas mahusay, mas malalim, at mas malinaw.

25 taon ng Hubble

Nang magsimulang gumana ang teleskopyo ng Hubble noong 1990, pinasimulan nito ang isang bagong panahon sa astronomiya - ang panahon ng kalawakan. Hindi na kailangang labanan ang kapaligiran, mag-alala tungkol sa mga ulap o electromagnetic flicker. Ang kailangan lang ay iikot ang satellite patungo sa target, patatagin ito at mangolekta ng mga photon. Sa loob ng 25 taon, ang mga teleskopyo sa kalawakan ay nagsimulang sumaklaw sa buong electromagnetic spectrum, na nagpapahintulot sa uniberso na matingnan sa bawat wavelength ng liwanag sa unang pagkakataon.

Ngunit habang dumarami ang ating kaalaman, tumataas din ang ating pag-unawa sa hindi alam. Habang tumitingin tayo sa Uniberso, mas malayo ang ating nakikita: ang isang may hangganang tagal ng panahon mula noong Big Bang, na sinamahan ng may hangganan na bilis ng liwanag, ay nagbibigay ng limitasyon sa kung ano ang maaari nating obserbahan. Bukod dito, ang pagpapalawak ng espasyo mismo ay gumagana laban sa atin, na umaabot sa mga bituin habang ito ay naglalakbay sa Uniberso patungo sa ating mga mata. Maging ang Hubble Space Telescope, na nagbibigay sa atin ng pinakamalalim, pinakakahanga-hangang larawan ng Uniberso na ating natuklasan, ay limitado sa bagay na ito.

Mga disadvantages ng Hubble

Ang Hubble ay isang kamangha-manghang teleskopyo, ngunit mayroon itong ilang pangunahing limitasyon:

• 2.4 m lamang ang lapad, na naglilimita dito
• Sa kabila ng pagiging pinahiran ng mga reflective na materyales, ito ay patuloy na nakalantad sa direktang sikat ng araw, na nagpapainit dito. Nangangahulugan ito na dahil sa mga thermal effect hindi nito maobserbahan ang mga light wavelength na higit sa 1.6 microns.
• Ang kumbinasyon ng limitadong aperture nito at ang mga wavelength na sensitibo dito ay nangangahulugan na ang teleskopyo ay nakakakita ng mga galaxy na hindi lalampas sa 500 milyong taon.

Ang mga galaxy na ito ay maganda, malayo, at umiral noong ang Uniberso ay halos 4% lamang ng kasalukuyang edad nito. Ngunit alam na ang mga bituin at kalawakan ay umiral nang mas maaga.

Upang makita kailangan mong magkaroon ng mas mataas na sensitivity. Nangangahulugan ito ng paglipat sa mas mahabang wavelength at mas mababang temperatura kaysa sa Hubble. Iyon ang dahilan kung bakit nilikha ang James Webb Space Telescope.

Mga prospect para sa agham

Ang James Webb Space Telescope (JWST) ay idinisenyo upang malampasan ang mga limitasyong ito: na may diameter na 6.5 m, ang teleskopyo ay maaaring makakolekta ng 7 beses na mas liwanag kaysa sa Hubble. Binubuksan nito ang posibilidad ng high-resolution na ultra-spectroscopy mula 600 nm hanggang 6 microns (4 na beses ang wavelength na nakikita ng Hubble), na gumagawa ng mga obserbasyon sa mid-infrared na rehiyon ng spectrum na may mas mataas na sensitivity kaysa dati. Gumagamit ang JWST ng passive cooling sa temperatura ng ibabaw ng Pluto at may kakayahang aktibong palamigin ang mga mid-infrared na instrumento hanggang sa 7 K. Ang James Webb Telescope ay magbibigay-daan sa agham na magawa nang walang sinumang nakagawa noon.

Papayagan nito ang:

• obserbahan ang pinakaunang mga kalawakan na nabuo;
• tingnan sa pamamagitan ng neutral na gas at suriin ang mga unang bituin at ang reionization ng Uniberso;
• magsagawa ng spectroscopic analysis ng pinakaunang mga bituin (populasyon III) na nabuo pagkatapos ng Big Bang;
• makakuha ng mga kamangha-manghang sorpresa tulad ng pagtuklas ng pinakamaagang quasar sa Uniberso.

Ang antas ng siyentipikong pananaliksik ng JWST ay hindi katulad ng anumang bagay sa nakaraan, kaya naman napili ang teleskopyo bilang punong barko ng NASA noong 2010s.

Siyentipikong obra maestra

Mula sa teknikal na pananaw, ang bagong James Webb telescope ay isang tunay na gawa ng sining. Malayo na ang narating ng proyekto: may mga overrun sa badyet, mga pagkaantala sa iskedyul at ang panganib ng pagkakansela ng proyekto. Matapos ang interbensyon ng bagong pamamahala, nagbago ang lahat. Ang proyekto ay biglang gumana tulad ng orasan, ang mga pondo ay inilaan, ang mga pagkakamali, pagkabigo at mga problema ay isinasaalang-alang, at ang JWST team ay nagsimulang matugunan ang lahat ng mga deadline, iskedyul at mga limitasyon sa badyet. Ang paglulunsad ng device ay naka-iskedyul para sa Oktubre 2018 sa isang Ariane 5 rocket. Hindi lamang sinusunod ng koponan ang isang iskedyul, mayroon silang siyam na buwan upang isaalang-alang ang anumang mga contingencies upang matiyak na ang lahat ay natipon at handa sa petsang iyon.

Ang James Webb Telescope ay binubuo ng 4 na pangunahing bahagi.

Optical block

Kasama ang lahat ng salamin, kung saan ang pinaka-epektibo ay ang labingwalong pangunahing naka-segment na mga salamin na may gintong plated. Gagamitin ang mga ito upang mangolekta ng malayong starlight at ituon ito sa mga instrumento para sa pagsusuri. Ang lahat ng mga salamin na ito ay kumpleto na at malinis na, tapos nang tama sa iskedyul. Kapag na-assemble na, itutupi ang mga ito sa isang compact na istraktura na ilulunsad nang higit sa 1 milyong km mula sa Earth hanggang sa L2 Lagrange point, at pagkatapos ay awtomatikong ilalahad upang bumuo ng honeycomb na istraktura na mangongolekta ng napakataas na liwanag para sa maraming taon na darating. Ito ay isang tunay na magandang bagay at ang matagumpay na resulta ng mga titanic na pagsisikap ng maraming mga espesyalista.

Near-infrared na camera

Ang Webb ay nilagyan ng apat na siyentipikong instrumento na 100% handa. Ang pangunahing kamera ng teleskopyo ay isang near-infrared camera, mula sa nakikitang orange na ilaw hanggang sa malalim na infrared. Magbibigay ito ng mga hindi pa nagagawang larawan ng mga pinakaunang bituin, ang mga pinakabatang kalawakan na nasa proseso pa rin ng pagbuo, mga batang bituin sa Milky Way at mga kalapit na kalawakan, at daan-daang bagong mga bagay sa Kuiper Belt. Ito ay na-optimize para sa direktang imaging mga planeta sa paligid ng iba pang mga bituin. Ito ang magiging pangunahing kamera na ginagamit ng karamihan sa mga nagmamasid.

Near-infrared spectrograph

Ang tool na ito ay hindi lamang naghihiwalay ng liwanag sa mga indibidwal na wavelength, ngunit may kakayahang gawin ito para sa higit sa 100 indibidwal na mga bagay sa parehong oras! Ang device na ito ay magiging isang unibersal na "Webba" spectrograph, na may kakayahang gumana sa 3 magkaibang spectroscopy mode. Ito ay ginawa ngunit marami sa mga bahagi, kabilang ang mga detector at multi-gate na baterya, ay ibinigay ng Space Flight Center. Goddard (NASA). Ang device na ito ay nasubok at handa na para sa pag-install.

Instrumentong mid-infrared

Gagamitin ang instrumento para sa broadband imaging, ibig sabihin, gagawa ito ng mga pinakakahanga-hangang larawan mula sa lahat ng instrumento ng Webb. Mula sa isang siyentipikong pananaw, ito ay magiging pinaka-kapaki-pakinabang sa pagsukat ng mga protoplanetary disk sa paligid ng mga batang bituin, pagsukat at pag-imaging gamit ang hindi pa nagagawang katumpakan ng mga bagay na Kuiper belt at alikabok na pinainit ng starlight. Ito ang magiging tanging instrumento na may cryogenic cooling hanggang 7 K. Kung ikukumpara sa Spitzer Space Telescope, mapapabuti nito ang mga resulta ng 100 beses.

Near-Infrared Slitless Spectrograph (NIRISS)

Papayagan ka ng device na gumawa ng:

• wide-angle spectroscopy sa malapit-infrared na wavelength na rehiyon (1.0 - 2.5 µm);
• grism spectroscopy ng isang bagay sa nakikita at infrared na hanay (0.6 - 3.0 microns);
• aperture-masking interferometry sa mga wavelength na 3.8 - 4.8 microns (kung saan inaasahan ang mga unang bituin at galaxy);
• malawak na hanay ng litrato ng buong larangan ng view.

Ang instrumento na ito ay nilikha ng Canadian Space Agency. Pagkatapos sumailalim sa cryogenic testing, magiging handa na rin ito para sa pagsasama sa instrument compartment ng teleskopyo.

Sun protection device

Ang mga teleskopyo sa kalawakan ay hindi pa nilagyan ng mga ito. Ang isa sa mga pinaka nakakatakot na aspeto ng bawat paglulunsad ay ang paggamit ng ganap na bagong materyal. Sa halip na aktibong palamigin ang buong spacecraft gamit ang isang disposable, consumable coolant, ang James Webb Telescope ay gumagamit ng isang ganap na bagong teknolohiya - isang 5-layer na sun shield na ipapakalat upang ipakita ang solar radiation palayo sa teleskopyo. Limang 25-meter na sheet ang ikokonekta ng mga titanium rod at ikakabit pagkatapos na mai-deploy ang teleskopyo. Ang proteksyon ay sinubukan noong 2008 at 2009. Nagawa ng mga full-scale na modelo na nasubok sa laboratoryo ang lahat ng dapat nilang gawin dito sa Earth. Ito ay isang magandang innovation.

Ito rin ay isang hindi kapani-paniwalang konsepto: hindi lamang harangan ang liwanag mula sa Araw at ilagay ang teleskopyo sa mga anino, ngunit gawin ito sa paraang ang lahat ng init ay naglalabas sa tapat na direksyon ng oryentasyon ng teleskopyo. Ang bawat isa sa limang layer sa vacuum ng espasyo ay magiging mas malamig habang lumalayo ang mga ito mula sa panlabas, na bahagyang mas mainit kaysa sa temperatura sa ibabaw ng Earth - mga 350-360 K. Ang temperatura ng huling layer ay dapat bumaba sa 37- 40 K, na mas malamig kaysa sa gabi sa ibabaw ng Pluto.

Bilang karagdagan, ang mga makabuluhang pag-iingat ay ginawa upang maprotektahan laban sa malupit na kapaligiran ng malalim na espasyo. Isa sa mga bagay na dapat alalahanin dito ay ang mga maliliit na bato, ang laki ng mga maliliit na bato, mga butil ng buhangin, mga butil ng alikabok at mas maliliit pa, na lumilipad sa interplanetary space sa bilis na sampu o kahit daan-daang libong km/h. Ang mga micrometeorite na ito ay may kakayahang gumawa ng maliliit, mikroskopiko na mga butas sa anumang bagay na makakaharap nila: spacecraft, astronaut suit, telescope mirror at higit pa. Kung ang mga salamin ay nakakakuha lamang ng mga dents o mga butas, bahagyang binabawasan ang dami ng "magandang liwanag" na magagamit, kung gayon ang solar shield ay maaaring mapunit mula sa gilid hanggang sa gilid, na nagiging walang silbi ang buong layer. Isang napakatalino na ideya ang ginamit upang labanan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito.

Ang buong solar panel ay nahahati sa mga seksyon sa paraang kung mayroong isang maliit na punit sa isa, dalawa o kahit tatlo sa kanila, ang layer ay hindi mapunit pa, tulad ng isang bitak sa isang windshield ng kotse. Ang pagse-section ay mananatiling buo ang buong istraktura, na mahalaga upang maiwasan ang pagkasira.

Spacecraft: mga sistema ng pagpupulong at kontrol

Ito ang pinakakaraniwang bahagi, tulad ng lahat ng mga teleskopyo sa kalawakan at mga misyon na pang-agham. Ang JWST ay natatangi, ngunit ganap ding handa. Ang nananatiling gagawin ng pangkalahatang kontratista ng proyekto, si Northrop Grumman, ay tapusin ang kalasag, tipunin ang teleskopyo at subukan ito. Ang device ay magiging handa para sa paglulunsad sa loob ng 2 taon.

10 taon ng pagtuklas

Kung tama ang lahat, ang sangkatauhan ay nasa bingit ng mahusay na pagtuklas sa siyensya. Ang kurtina ng neutral na gas na hanggang ngayon ay nakakubli sa view ng pinakamaagang mga bituin at kalawakan ay aalisin sa pamamagitan ng infrared na kakayahan ng Webb at ang napakalaking ratio ng aperture nito. Ito ang magiging pinakamalaki, pinakasensitibong teleskopyo na may malaking hanay ng mga wavelength mula 0.6 hanggang 28 microns (nakikita ng mata ng tao mula 0.4 hanggang 0.7 microns) na nagawa kailanman. Inaasahang magbibigay ito ng isang dekada ng mga obserbasyon.

Ayon sa NASA, ang Webb mission ay tatagal sa pagitan ng 5.5 at 10 taon. Nililimitahan ito ng dami ng gasolina na kailangan upang mapanatili ang orbit at ang habang-buhay ng mga electronics at kagamitan sa malupit na kapaligiran ng kalawakan. Ang James Webb Orbital Telescope ay magdadala ng supply ng gasolina para sa buong 10 taon, at 6 na buwan pagkatapos ng paglunsad ay isasagawa ang isang flight support test, na ginagarantiyahan ang 5 taon ng siyentipikong gawain.

Ano ang maaaring magkamali?

Ang pangunahing kadahilanan sa paglilimita ay ang dami ng gasolina sa board. Kapag natapos na ito, aalisin ang satellite palayo sa L2, papasok sa isang magulong orbit na malapit sa Earth.

Bilang karagdagan dito, maaaring mangyari ang iba pang mga problema:

• pagkasira ng mga salamin, na makakaapekto sa dami ng liwanag na nakolekta at lumikha ng mga artifact ng imahe, ngunit hindi makakasama sa karagdagang operasyon ng teleskopyo;
• kabiguan ng bahagi o lahat ng solar screen, na magpapataas ng temperatura ng spacecraft at paliitin ang magagamit na hanay ng wavelength sa napakalapit na infrared na rehiyon (2-3 microns);
• pagkabigo ng sistema ng paglamig ng mid-IR na instrumento, na ginagawa itong hindi nagagamit ngunit hindi nakakaapekto sa ibang mga instrumento (0.6 hanggang 6 µm).

Ang pinakamahirap na pagsubok na naghihintay sa teleskopyo ng James Webb ay ang paglulunsad at pagpasok sa isang partikular na orbit. Ito ang mga sitwasyong nasubok at matagumpay na nakumpleto.

Rebolusyon sa agham

Kung normal na gumagana ang Webb telescope, magkakaroon ng sapat na gasolina para panatilihin itong tumatakbo mula 2018 hanggang 2028. Bilang karagdagan, mayroong potensyal para sa refueling, na maaaring pahabain ang habang-buhay ng teleskopyo ng isa pang dekada. Tulad ng pagpapatakbo ng Hubble sa loob ng 25 taon, ang JWST ay maaaring magbigay ng isang henerasyon ng rebolusyonaryong agham. Sa Oktubre 2018, ilulunsad ng Ariane 5 launch vehicle sa orbit ang hinaharap ng astronomy, na, pagkatapos ng mahigit 10 taon ng pagsusumikap, ay handa na ngayong magsimulang mamunga. Ang hinaharap ng mga teleskopyo sa kalawakan ay malapit na.

Copyright ng paglalarawan NASA Caption ng larawan Mula noong Oktubre noong nakaraang taon, ang mga instrumentong pang-agham ng teleskopyo ay nasubok sa silid ng vacuum ng Goddard Center.

Ang trabaho upang maghanda para sa paglulunsad ng kahalili sa Hubble orbital telescope, ang James Webb Space Observatory, ay pumasok sa isang mapagpasyang yugto.

Tinatapos ng mga inhinyero ng NASA ang pag-assemble ng pangunahing salamin ng bagong teleskopyo. Ang paglulunsad ng bagong teleskopyo ay pinlano na ngayon para sa Oktubre 2018.

Kinukumpleto rin ang cryogenic na mga pagsubok at pagkakalibrate ng apat na pangunahing bloke ng mga kagamitang pang-agham ng teleskopyo.

Ang proyekto ng NASA na maglunsad ng isang bagong orbital observatory ay pumasok sa huling yugto nito, at ang natitirang mga yugto ng pre-launch ay maaaring asahan na mabilis na makumpleto sa mga darating na buwan.

Ang teleskopyo ay binalak na ilunsad gamit ang European Ariane 5 launch vehicle, na nagpasiya ng maraming mga tampok ng disenyo ng teleskopyo, lalo na ang katotohanan na ang pangunahing salamin nito ay binubuo ng mga segment.

Ang James Webb Orbital Telescope, na ipinangalan sa pangalawang pinuno ng NASA, ay pinondohan ng US Aerospace Agency, ng European Space Agency at ng Canadian Space Agency.

Ang pangunahing layunin ng bagong teleskopyo ay upang makita ang liwanag ng mga unang bituin at kalawakan na nabuo pagkatapos ng Big Bang, pag-aralan ang pagbuo at pag-unlad ng mga kalawakan, bituin, planetary system at pinagmulan ng buhay. Magagawa ring pag-usapan ng Webb kung kailan at saan nagsimula ang reionization ng Uniberso at kung ano ang sanhi nito.

Gagawin ng teleskopyo na posible na makakita ng medyo malamig na mga exoplanet na may temperatura sa ibabaw na hanggang 300 K (na halos katumbas ng temperatura sa ibabaw ng Earth), na matatagpuan higit sa 12 astronomical units (AU) mula sa kanilang mga bituin at sa layo na hanggang 15 light years mula sa Earth.

Mahigit sa dalawang dosenang bituin na pinakamalapit sa Araw ay mahuhulog sa detalyadong sona ng pagmamasid. Salamat sa bagong teleskopyo, inaasahan ang isang tunay na tagumpay sa exoplanetology - ang mga kakayahan ng teleskopyo ay magiging sapat hindi lamang upang makita ang mga exoplanet mismo, ngunit maging ang mga satellite at parang multo na linya ng mga planeta na ito, na magiging isang hindi matamo na tagapagpahiwatig para sa anumang lupa. -based at orbital telescope hanggang sa unang bahagi ng 2020s , kapag ang European Extremely Large Telescope na may mirror diameter na 39.3 m ay kinomisyon.

Ang teleskopyo ay gagana nang hindi bababa sa limang taon.

Sa nakalipas na mga linggo, ang mga inhinyero ng NASA ay abala sa pagdikit ng mga pangunahing bahagi ng salamin ng beryllium sa sumusuportang istraktura ng salamin.

Sa susunod na mga araw, ang huling dalawang bahagi ng octagonal ay mai-install sa nais na posisyon para sa pangkabit.

Samantala, sa katabing silid ng Goddard Center sa Maryland, sa tabi ng assembly shop, kinukumpleto ang cryogenic-vacuum test ng mga kagamitang pang-agham ng hinaharap na teleskopyo.

Si James Webb ay magkakaroon ng mga sumusunod na siyentipikong instrumento para sa paggalugad sa kalawakan:

• Near-Infrared Camera;
• Device para sa pagtatrabaho sa mid-range ng infrared radiation (Mid-Infrared Instrument);
• Near-Infrared Spectrograph;
• Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager at Slitless Spectrograph.

Mula noong Oktubre ng nakaraang taon, ang mga device na ito ay nasa isang vacuum chamber, ang temperatura kung saan ay nabawasan sa minus 233 degrees Celsius.

Ang data ng pagkakalibrate ng instrumento ay nakuha na, na magiging malaking kahalagahan para sa pagkontrol sa teleskopyo sa malalim na espasyo.

Nakatulong ang mga pagsubok na ito na matukoy ang ilang mga depekto at palitan ang hindi mapagkakatiwalaang kagamitan at mga piyesa. Ang teleskopyo ay may 250 libong mga takip at shutter, na ang ilan ay may hindi kanais-nais na depekto ng "pagdidikit" sa isang vacuum sa ilalim ng impluwensya ng mga vibrations kapag inilunsad mula sa Earth.

Ang panginginig ng boses ng paglulunsad ng sasakyan ay ginaya sa panahon ng kasalukuyang mga pagsubok, at ang mga pinalit na bahagi ay napatunayang may tumaas na pagiging maaasahan.

Ito ay nananatiling magsagawa ng mas pangkalahatang optical, vibration at acoustic test ng lahat ng telescope system.

Ang salamin at siyentipikong mga instrumento ay dadalhin sa Johnson Center para sa karagdagang cryogenic-vacuum na pagsubok sa isang silid na itinayo noong 1960s upang subukan ang Apollo rocketry. Magsisimula ang mga pagsusulit na ito sa halos isang taon.

Pagkatapos ng kanilang pagkumpleto, isang control system module ay ikakabit sa teleskopyo, kung saan ang mga on-board na computer at mga sistema ng komunikasyon ay mai-install.

Ang huling hakbang ay ang pag-install ng higanteng solar shield na kasing laki ng tennis court sa teleskopyo, na magpoprotekta sa mga optical system mula sa pagkakalantad sa sikat ng araw.

Hindi masyadong matagal ang paghihintay hanggang Oktubre 2018.