Zaplanowany na 25 grudnia 2021 roku, start z kosmodromu w Gujanie Francuskiej jest początkiem wielkiej chwili prawdy w projekcie, który ma już ponad trzy dekady i kosztował około dziesięciu miliardów dolarów.
Podczas samego lotu na europejskiej rakiecie Ariane 5 wiele rzeczy może pójść nie tak. Podobnie jak podczas mającego trwać następne sześć miesięcy procesu rozkładania i przygotowywania się do właściwych obserwacji. Jest ponad trzysta elementów teleskopu, spośród których wystarczy awaria tylko jednego, aby wywołać głośny jęk znacznej części społeczności naukowej i sprawić, że stanie się najdroższym kosmicznym śmieciem w historii. Szans na naprawę nie ma.
Ambitne i ryzykowne przedsięwzięcie
Wielkie ryzyko i konieczność jego ograniczenia do możliwego minimum były jednym z podstawowych czynników, które tak bardzo skomplikowały program. Jednocześnie sam teleskop jest jedną wielką przełomową technologią, wyznaczającą granice możliwości ludzkiej inżynierii. Piszemy o tym więcej w innym z tekstów przygotowanych na okoliczność startu.
Takie połączenie sprawiło, że choć jeszcze w latach 90. start teleskopu Webba planowano na rok 2007 i przewidziano dla niego budżet poniżej miliarda ówczesnych dolarów, to mamy rok 2021 i wydano nań dziesięć miliardów dolarów. Po drodze na NASA spadło wiele krytyki za to jak zarządza projektem. Raz otarł się nawet o całkowite anulowanie, choć był już w zaawansowanym stadium realizacji. Po prostu politycy w Waszyngtonie mieli już dość informacji, że start będzie jednak później i trzeba więcej pieniędzy. Na szczęście dla nauki, projekt udało się obronić. Nawet najwięksi sceptycy nie mogli mu odmówić ogromnego potencjału.
O teleskopie Webba zaczęto myśleć jeszcze zanim w kosmos poleciał jego wielki poprzednik, teleskop Hubble'a. Część naukowców, widząc jak dużo czasu i energii wymaga tego rodzaju ambitny projekt, wolała zacząć zawczasu. Pierwsze rozmowy miały miejsce w 1987 roku. Niemal od razu najwięcej głosów poparcia padło na teleskop działający w podczerwieni i ultrafiolecie, czyli zdolny odbierać fale elektromagnetyczne wygenerowane bardzo, bardzo dawno temu. Teoretycznie nawet 13,5 miliarda lat temu, czyli niedługo po wielkim wybuchu i początku wszechświata. Niedługo jak na astrofizykę, czyli kilkaset milionów lat po. Z Ziemi nie da się ich obserwować. Jedyna możliwość to umieścić odpowiedni teleskop w kosmosie i to tak, aby jego czujniki nie były obezwładniane przez promieniowanie Słońca.
Porzucili skromność
Na początku lat 90. program pozostawał w cieniu bardzo problematycznego początku misji Hubble'a, który po umieszczeniu na orbicie wymagał od razu napraw. Formułowano jednak stopniowo założenia dla jego następcy. W 1995 roku NASA zaprosiła do prac nad nowym teleskopem Johna Mathera, już wówczas znanego astrofizyka, który w 2006 roku został laureatem nagrody Nobla. Naukowiec wspominał, że kiedy pierwszy raz usłyszał, na czym ma polegać projekt, rzucił wszystkie swoje ówczesne badania i przyjął propozycję. Został szefem naukowym prac nad teleskopem Webba i jest nim do dzisiaj. Formalnie program zapoczątkowano w 1996 roku pod nazwą Next Generation Space Telescope (Teleskop Kosmiczny Nowej Generacji).
Lata 90. nie były jednak łatwe jeśli chodzi o pozyskiwanie znacznych funduszy rządowych na ryzykowne projekty. W nowej rzeczywistości odprężenia po zimnej wojnie wszystko miało być nowoczesne, efektywne i najlepiej wielofunkcyjne. Pierwsze przymiarki mówiły więc o relatywnie skromnym teleskopie ze zwierciadłem o średnicy czterech metrów, które mogłoby się zmieścić bez składania w osłonach na szczytach ciężkich rakiet. Mniejsze rozmiary i brak skomplikowanych mechanizmów oznaczały adekwatnie małą cenę. Wielu naukowców, w tym Mather i ówczesny szef NASA Daniel Goldin, pukali się jednak w głowę. Po co tworzyć tak mały teleskop, skoro będzie miał możliwości porównywalne lub mniejsze niż Hubble?
Na dorocznym bankiecie Amerykańskiego Stowarzyszenia Astronomicznego w 1997 roku Goldin zbeształ naukowców, którzy przygotowali wstępne założenia nowego teleskopu. - Po co taka skromność? Dlaczego nie poprosicie o 6-7 metrów średnicy? - miał powiedzieć z podium szef NASA. Odzewem była burza oklasków i szybka zmiana planów. Jeszcze w tym samym roku ostatecznie określono znacznie ambitniejsze parametry teleskopu. Wstępne założenie o starcie w 2007 roku kosztem pół miliarda dolarów, niemal od razu było nieaktualne.
Długie lata projektowania i budowy
Tworzenie szczegółowego projektu teleskopu trwało kolejne pięć lat. Dopiero w 2003 roku ostatecznie przyznano kontrakt na jego budowę, opiewający na 824,8 miliona dolarów. Głównym wykonawcą została firma TWR, która jeszcze w tym samym roku została przejęta przez koncern Northrop Grumman, który do dzisiaj jest liderem przemysłowym programu. Jako podwykonawcy bierze w nim udział jednak cała śmietanka amerykańskiego przemysłu lotniczo-kosmicznego. W tym takie firmy jak Bell czy Lockheed Martin. Z zagranicy dokładają się firmy europejskie i kanadyjskie, ponieważ agencje kosmiczna ESA i CSA, przyłączyły się do projektu i w niewielkim stopniu go współfinansują (odpowiednio 300 i 39 mln USD).
W międzyczasie, w 2002 roku, teleskop otrzymał swoją nazwę. Zdecydowano, że otrzyma imię Jamesa Webba, dyrektora NASA z lat 1961-68, pod którego kierownictwem agencja z powodzeniem zrealizowała program Apollo i przeżyła okres swojego największego wzrostu. Jest określany między innymi jako osoba, która była kluczowa w skierowaniu NASA ku badaniom naukowym. Jego wybór w późniejszych latach okazał się kontrowersyjny, ponieważ zarzucono mu homofobię, jednak nie znaleziono dość wiarygodnych dowodów i kierownictwo agencji odrzuciło sugestie zmiany nazwy teleskopu.
Po przyznaniu formalnego kontraktu w 2003 roku zaczęły się prace projektowe i wstępne prace nad elementami teleskopu. Koszty zaczęły błyskawicznie rosnąć, wraz z poszukiwaniem rozwiązań dla licznych wyzwań technicznych związanych z tak ambitnym projektem. Choćby samo zwierciadło teleskopu musi być wykonane z berylu, który w trakcie obrabiania jest silnie toksyczny i trudny do formowania. Tenże beryl trzeba potem pokryć warstewką szczerego złota, które najlepiej odbija promieniowanie podczerwone. Nadto musi być idealnie wypolerowane. Silniczki służące do złożenia zwierciadła w kosmosie trzeba było w ogóle wymyślić, ponieważ nikt nigdy nie stworzył nic tak precyzyjnego, zdolnego do wykonywania ruchów rzędu 10 nanometrów (1/10000 grubości włosa ludzkiego). Wyzwania rosły i rosły. Kiedy w 2008 roku ostatecznie uznano, że wszystkie niezbędne technologie zostały opanowane, cały projekt jest dostatecznie dopracowany i można zaczynać faktyczną budowę, koszt szacowano już na 5 miliardów dolarów. Nie wspominając już o fakcie, że pierwotnie zakładany start miał mieć miejsce rok wcześniej.
Poważne turbulencje
Znaczące przekroczenie kosztów i opóźnienia zaczęły być dostrzegane poza NASA. Nawet w środowisku astronomów teleskop Webba zyskał niechlubne miano "tego, który zabija astronomię", ponieważ zasysał pieniądze z wielu mniejszych projektów, uniemożliwiając ich realizację. W 2010 roku z Waszyngtonu zarządzono pierwszy zewnętrzny audyt programu, który wykazał, że ówczesne oficjalne założenia co do budżetu i terminów są nierealne. Skrytykowano metody zarządzania NASA i nierealistyczne założenia wyjściowe, zdecydowanie niedoceniające skali wyzwań technologicznych oraz koniecznych testów.
W 2011 roku sytuacja stała się na tyle krytyczna, że w Kongresie zawiązała się grupa polityków wzywająca do anulowania programu. Finansowanie teleskopu Webba wycięto z projektu budżetu na rok 2012. Wywołało to lawinę komentarzy i emocjonalnych protestów środowiska naukowego. Zaangażowano nawet dzieci, które ze szkół w całym kraju słały błagania do członków Kongresu. Część polityków zaczęła usilnie lobbować za programem, zwłaszcza senatorka Barbara Mikulski, która była znana z zainteresowania działalnością NASA i teleskopem Webba. Ostatecznie program udało się ocalić, choć narzucono nieprzekraczalny limit wydatków w wysokości ośmiu miliardów dolarów.
Limit, który szybko okazał się niewystarczający. Dopiero w 2016 roku zakończono budowę teleskopu i rozpoczęto jego długotrwałe testy. Ponieważ w kosmosie wszystko musi zadziałać idealnie, więc najpierw trzeba było wszystko bardzo dokładnie sprawdzić na Ziemi. Później nie będzie już szans na poprawki. W 2018 roku podczas jednej z prób rozkładania osłony przeciwsłonecznej doszło do katastrofy i rozdarcia jednej z warstw materiału. Oznaczało to kosztowne poprawki, naprawy i kolejne testy. Tymczasem opóźnienie rosło. Tak samo koszty. W 2019 roku Kongres przegłosował podniesienie limitu wydatków na program o 800 milionów dolarów, które i tak okazały się niewystarczające.
Oby ostatni cios programowi zadała pandemia. Tudzież posłużyła za wygodne uzasadnienie dalszych opóźnień związanych z nieustającymi testami. Start planowany na wiosnę 2020 roku przełożono na koniec 2021. Początkowo była mowa o 18 grudnia, ale ponieważ nic nie może być w tym programie proste, podczas przygotowań pod koniec października doszło do usterki. Niespodziewanie otworzyło się jedno z mocowań, przytwierdzających teleskop do rakiety. Powstała obawa, czy wywołane przez to drgania nie uszkodziły czegoś i przesunięto start na 22 grudnia, aby mieć kilka dodatkowych dni na badania. Na szczęście okazało się, że obawy były nieuzasadnione.
Na przełomie listopada i grudnia, podczas operacji trwającej dziesięć dni, teleskop został zatankowany swoim toksycznym paliwem, które umożliwi mu utrzymywanie się na zaplanowanej orbicie przez maksymalnie dziesięć lat. Później został umieszczony na szczycie rakiety i odkryto kolejne problemy. Systemy teleskopu i rakiety miały problem z komunikacją. Start ponownie opóźniono. Ostatecznie data stanęła na 25 grudnia 2021 roku.
