Historia Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) przypomina nieco to, co działo się przy projekcie Teleskopu Hubble'a w latach 80. Początkowo zakładano, że projekt będzie można zrealizować w ciągu kilku lat, a instrument zostanie wystrzelony już w 2011 roku. Koszt projektu miał nie przekroczyć 1,6 mld dolarów.
Tak się oczywiście nie stało. Ciągłe opóźnienia, a także galopujące koszty sprawiły, że datę startu wielokrotnie przesuwano na kolejne lata drugiej dekady XXI wieku, a następnie na marzec 2021 roku. W połowie 2020 roku NASA przyznała, że zmuszona jest przełożyć start ponownie - tym razem na 31 października 2021 i tego terminu ma nadzieje dotrzymać.
O tym, jak długa i zawiła była historia budowy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a możecie przeczytać poniżej:
Ostateczny test zaliczony. Teleskop po raz ostatni rozłożył złote "skrzydła"
Teraz wiele wskazuje na to, że NASA, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i CSA (Kanadyjska Agencja Kosmiczna) - bo te trzy agencje są odpowiedzialne za projekt - faktycznie wystrzelą wyczekiwany teleskop jeszcze w tym roku. Amerykanie przyznali właśnie, że Teleskop Jamesa Webba ukończył test generalny wymagany do przeprowadzenia startu.
NASA wzięła pod lupę kluczowy element całego teleskopu, czyli ogromne zwierciadło główne o średnicy aż 6,5 metra (im większe, tym lepiej - dla porównania Teleskop Hubble'a ma lustro o średnicy 2,4 metra). Jest ono na tyle duże, że nie może zostać wystrzelone w kosmos w jednym kawałku, a to mocno utrudnia zadanie.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przygotowywany do wystrzelenia fot. NASA / Chris Gunn
Naukowcy postanowili zatem zbudować zwierciadło z 18 mniejszych, sześciokątnych luster, z czego 12 z nich zostało umiejscowionych w części centralnej na stałe, a pozostałe 6 luster umieszczono na dwóch składanych segmentach (po prawej i po lewej stronie), które zostaną rozłożone przez specjalnie zaprojektowane do tego celu siłowniki już w kosmosie.
NASA chciała teraz upewnić się, że cała procedura przebiegnie zgodnie z planem. W ramach testu w laboratorium wykonano (już po raz ostatni na Ziemi) sekwencję pełnego rozłożenia lustra głównego teleskopu i przygotowania go do obserwacji. NASA zaznacza, że procedura wymaga niebywałej precyzji, bo segmenty nie mogą być odchylone od prawidłowej pozycji o więcej niż 38 nanometrów (to znacznie mniej niż np. średnica wirusa SARS-CoV-2).
Zwierciadło główne teleskopu to technologiczny majstersztyk. Ultralekkie lustra, powłoki, siłowniki, mechanizmy, elektronika i osłony termiczne po całkowitym rozłożeniu tworzą jedno precyzyjnie wykonane zwierciadło, które jest naprawdę niezwykłe.(...) To pokorne myśleć o setkach ludzi w całym kraju, którzy tak ciężko pracowali nad zaprojektowaniem i zbudowaniem głównego lustra, a teraz wiedzą, że wystrzelenie [teleskopu - przyp. red.] jest tak blisko
- mówi Lee Feinberg, szef zespołu odpowiedzialnego za budowę zwierciadła w NASA.
Podsumowanie testu zwierciadła głównego JWST można zobaczyć na poniższym wideo:
Wyniki testu są jak najbardziej pozytywne. NASA podkreśla, że to krok milowy, który kończy całą serię długotrwałych eksperymentów wymaganych do wystrzelenia teleskopu. Teraz instrument zostanie ponownie złożony, zapakowany i zabezpieczony do przewozu, a następnie wystrzelenia w przestrzeń kosmiczną. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, już za niespełna JWST znajdzie się na szczycie europejskiej rakiety Ariane 5. Start ma odbyć się z kosmodromu znajdującego się w Gujanie Francuskiej.
Zwierciadło Teleskopu Jamesa Webba podczas testów fot. NASA / Chris Gunn
Na uruchomienie JWST jeszcze poczekamy
Wystrzelenie Teleskopu Jamesa Webba w październiku nie oznacza jednak, że wyników pierwszy obserwacji doczekamy się jeszcze w tym roku. Po wystrzeleniu naukowców czekają bowiem długotrwałe przygotowania do uruchomienia instrumentu. Rozłożenie wszystkich elementów teleskopu zajmie pierwsze 14 dni, a kilka kolejnych tygodni będzie potrzebnych na ustawienie JWST na właściwej orbicie wokół punktu libracyjnego L2.
Cały proces, a także lokalizację punktu L2 można zobaczyć na poniższym filmie:
Naukowcy spodziewają się, że uruchomienie teleskopu nastąpi 160 dni po wystrzeleniu, a więc najprawdopodobniej w kwietniu 2022 roku. Wtedy stanie się on najpotężniejszym instrumentem obserwacyjnym w historii nauki. Realizacja projektu pochłonęła do tej pory aż 9,8 mld dolarów, a wiec niespełna dwa razy więcej niż budowa Teleskopu Hubble'a.
To będzie rewolucja w badaniach kosmosu
Naukowcy zapowiadają, że JWST będzie rewolucją w badaniach kosmosu, podobnie jak kiedyś był nią Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Teleskop Jamesa Webba nie będzie jednak bezpośrednim następcą Hubble'a (jest nim często nazywany, jednak formalnie bezpośrednim następcą będzie planowany dopiero teleskop ATLAST). JWST obserwacje będzie prowadzić głównie w zakresie promieniowania podczerwonego (a nie widzialnego), dlatego przejmie jedynie część zadań Hubble'a.
Do najważniejszych celów misji JWST będą należały badania nad powstaniem i ewolucją Wszechświata, formowaniem się galaktyk, obserwacje pierwszych gwiazd powstałych po Wielkim Wybuchu oraz badanie tworzenia się systemów planetarnych, w tym Układu Słonecznego. Na rozpoczęcie prac przy wykorzystaniu Teleskopu Jamesa Webba od lat czekają zespoły astronomów i astrofizyków na całym świecie.
