«Джеймс Уэбб» — космическая инфракрасная обсерватория нового поколения и один из самых крупных долгостроев NASA — подходит к финишной прямой. В ходе недавних испытаний команда специалистов в последний раз развернула главное зеркало аппарата, чтобы провести все необходимые проверки.
Название «Джеймс Уэбб» в честь второго руководителя NASA космический телескоп получил в 2002 году, до этого он назывался NGST (Next Generation Space Telescope). Изначально телескоп планировали запустить в космос между 2007 и 2011 годами. NASA множество раз сдвигала сроки из-за различных технологических трудностей и перерасхода средств. В начале 2000-х стоимость программы превысила 4,5 миллиарда долларов и сроки перенесли. Затем в 2011 году все еще раз пересчитали и утвердили новые предполагаемые сроки запуска — 2018 год. Сборка «Джеймса Уэбба» была закончена в середине 2019 года, после чего начались наземные испытания. С того времени было еще пять переносов: сначала — на март 2019 года, затем — на июнь, позже — на май 2020 года, еще раз — на 30 марта 2021 года, и в последний раз — на 31 октября 2021 года. В то же время бюджет программы вырос до внушительных 10 миллиардов долларов.
Последние два года продолжается масштабная программа испытаний телескопа — с проверками всех ключевых подсистем и компонентов. Ранее прошли испытания защитного экрана, главного зеркала телескопа и всей обсерватории, а также акустические и вибрационные тесты. В марте специалисты проверили функциональность всех электронных компонентов телескопа и его научных инструментов.
11 мая 2021 года инженеры провели финальный тест главного зеркала телескопа на развертывание. Испытания, проводившиеся в чистой комнате компании Northrop Grumman Space Systems в Калифорнии, прошли успешно — в ходе проверок никаких проблем не обнаружилось.
Многосекционное зеркало «Уэбба» (18 шестиугольных сегментов) имеет диаметр около 6,5 м и площадь поверхности в 25 м². Это в шесть раз превосходит размеры зеркала «Хаббла». Его масса — 705 килограммов, а разрешающая способность — менее 0,1 секунды дуги. Каждый сегмент массой 20,1 килограмма изготовлен из легкого и прочного бериллия и покрыт слоем золота толщиной 100 нанометров – это в 1000 раз тоньше толщины человеческого волоса. Золото было выбрано из-за способности эффективно отражать инфракрасное излучение с длиной волны от 0,6 до 28,5 микрометра. Общая масса покрытия составляет 48,25 грамма. При запуске зеркало будет сложено, его развернут в течение двух с половиной недель после выхода телескопа на орбиту с помощью высокотехнологичной системы из 132 отдельных приводов и моторов. Сам процесс будет проходить в два этапа: сначала зеркало сложится воедино из трех крупных фрагментов, а затем каждый из 18 сегментов станет на свое место.
Инженерам осталось провести финальные испытания развертывания двух радиаторов и опорной башни, после чего «Джеймс Уэбб» отправится на космодром Куру для подготовки к запуску. Ожидается, что это случится этим летом, а 31 октября 2021 года телескоп будет запущен с космодрома Куру во Французской Гвиане с помощью ракеты-носителя «Ариан 5».
После запуска обсерватория выйдет на рабочую орбиту в окрестности второй точки Лагранжа в системе Солнце — Земля. Программа исследований рассчитана на 5–10 лет, но, вероятнее всего, она будет продолжена. Миссия «Хаббла», рассчитанная на 15 лет, в последний раз была продлена до 30 июня 2021 года.
Всего у «Джеймса Уэбба» есть четыре научных инструмента: камера ближнего инфракрасного диапазона NIRCam, прибор для работы в среднем ИК-диапазоне MIRI, спектрограф ближнего ИК-диапазона NIRSpec и система FGS/NIRISS. С помощью научных приборов ученые надеются получить ответы на многие фундаментальные вопросы, в первую очередь, касательно формирования экзопланет.
В отличие от «Хаббла», который исследует Вселенную преимущественно в оптическом диапазоне (ближний инфракрасный и ультрафиолетовый диапазон, соседствующие с видимым излучением), «Джеймс Уэбб» сконцентрируется на инфракрасной части спектра, позволив рассмотреть более древние и более холодные объекты.
Среди первых целей «Джеймса Уэбба» — атмосферы экзопланет, протоскопления, околозвездные диски, квазары, транснептуновые объекты и кометы.