Европейское космическое агентство (ESA) 8 сентября 2021 года объявило дату запуска космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Это совместный проект NASA, ESA и СSA (Канада). Космическая обсерватория им. Джеймса Уэбба будет запущена 18 декабря 2021 г. ракетой-носителем Arian 5. Его строительство растянулось на 20 лет, он превратился в притчу во языцех как «образец» космического долгостроя. Но на сегодня это самый сложный и совершенный проект инфракрасного телескопа в мире. В случае успеха миссии он даст возможность найти новые экзопланеты, а также заглянуть намного дальше и глубже в историю нашей Вселенной — в её прошлое.

Самый длинный космический долгострой

Проект орбитального телескопа следующего поколения (Next Generation Space Telescope) начался ещё в 1996 г. с бюджета в $500 млн. Тогда оптимистично предполагалось запустить его к 2007 г. Но проект оказался очень сложным, с многочисленными проволочками и кратно большим финансированием. В 2002 г. проекту дали собственное имя в честь Джеймса Уэбба (глава NASA времён начала лунной гонки, 1961—1968 гг.). А в 2005 г. Космическая обсерватория подверглась значительному пересмотру (возможности микроэлектроники за десятилетие шагнули далеко вперёд), при этом, общий бюджет перевалил за $8,8 млрд. Финальное тестирование, в т. ч. на полную сборку из транспортного положения, телескоп прошел в 2020 г., тогда же его и предполагалось запустить. Но тут вмешалась пандемия COVID-19, и запуск вновь отложили.

В конце августа этого года James Webb вновь прошёл техническую проверку и в настоящее время готовится к отправке на космодром ЕКА в Куру (Французская Гвиана). Если всё пойдёт по плану (начали появляться слухи о пиратах в территориальных водах Венесуэлы и в целом неспокойном Карибском регионе), то он отправится в космос уже 18 декабря.

Сравнение размеров двух телескопов. Источник: GSFC/NASA

Почему James Webb — самый сложный и перспективный научный проект в истории

Проект телескопа James Webb — международный, кроме трёх космических агентств в нём участвует Northrop Grumman (генеральный подрядчик по созданию телескопа), Space Telescope Science Institute (будет центром управления, как и для Hubble), а всего в этом масштабном проекте участвует 258 компаний.

После пуска ракеты космическая обсерватория полетит к точке Лагранжа L2 (точка на продолжении прямой Солнце-Земля, в которой тело может находиться без приложения сил, а значит без затрат топлива). Она находится в 1,5 млн км от Земли (для сравнения, расстояние до Луны 384,4 тыс. км), добираться до нее телескоп будет примерно месяц. Еще несколько месяцев уйдёт на калибровку оптики и научных инструментов. Зачем понадобилось уводить телескоп так далеко, ведь тот же Хаббл давно и успешно трудится на околоземной орбите (570 км)?

Телескоп будет размещён в точке Лагранжа L2 в 1,5 млн км от Земли. Источник: NASA

Дело в том, что телескоп Джеймса Уэбба будет работать в инфракрасном диапазоне (ИК), излучение в котором поглощается земной атмосферой. Поэтому такие телескопы стараются выводить в космос. Для их работы требуется постоянное охлаждение, обычно с помощью жидкого гелия. В данном случае для отражения солнечного тепла предназначен раскладной многослойный экран площадью с теннисный корт. Его телескоп начнёт раскладывать ещё на пути к L2. Это поможет выполнить сложную задачу — охладить всю конструкцию телескопа до очень низкой температуры (-220 С°). Раскладывающееся ослепительно золотое зеркало и научные инструменты должны оставаться холодными, чтобы исключить образование помех в инфракрасном спектре от собственного излучения. Только в этом случае телескоп сможет выполнять свою миссию — поиск крайне слабых инфракрасных сигналов дальнего космоса. Расчетный срок работы обсерватории — не менее 5 лет, а запаса хладагента хватит на 10 лет. Да, шаттл для ремонта к нему уже не пошлёшь, как к телескопу Эдвина Хаббла, поэтому многократные проверки и тестирование стали одной из причин таких задержек в создании Уэбба.

Телескоп Джеймса Уэбба будет иметь составное зеркало общим диаметром 6,5 м (для сравнения слева показано зеркало телескопа Хаббла с диаметром 2,4 м). Источник: NASA

Вперёд, вглубь прошлого Вселенной

Диаметр основного зеркала телескопа имени Джеймса Уэбба — 6,5 м, примерно в 2,5 раза больше, чем у Хаббла (2,4 м), а также практически в два раза больше, чем у европейской орбитальной обсерватории Herschel (3,5 м, также работает в инфракрасном спектре). Раскладывающееся главное зеркало Уэбба состоит из 18 шестиугольных зеркал, сделанных из одного из самых легких металлов — бериллия, а их поверхность покрыта тончайшим слоем золота. Именно золотое покрытие оптимально для отражения инфракрасных волн. В NASA уверены, что Уэбб является не заменой Хаббла, а его дальнейшим развитием. Эти обсерватории дополняют друг друга, работая в видимом и инфракрасном диапазонах. Это даст возможность заглянуть дальше во Вселенную, глубже, а значит и больше узнать о ее прошлом и потенциальном будущем. В ИК-области находится максимум излучения слабосветящегося вещества Вселенной — остывших звёзд, экзопланет и т. п. Инфракрасные лучи проходят сквозь пылевые облака, поэтому позволят увидеть подробности строения галактического центра, а также понять происходившее в прошлом, во время зарождения нашей Вселенной после Большого взрыва, и что было во времена первых звёзд и галактик.

Желаем успехов команде миссии обсерватории Джеймса Уэбба удачного старта!

Как выглядит Туманность Киля на фотографии телескопа Хаббл (слева, оптический диапазон) и как она будет выглядеть при съемке телескопом Джеймса Уэбба (справа, инфракрасный). В инфракрасном диапазоне видны звёзды, скрытые пылевыми облаками, видимые в оптическом диапазоне. Источник: NASA/ ESA/ Hubble 20th Anniversary Team.

Источник.

НАСА планирует запустить космический телескоп Джеймса Уэбба на орбиту 18 декабря 2021 года, чтобы он служил главной обсерваторией дальнего космоса в течение следующего десятилетия.

Агентство установило новую дату запуска в координации с Arianespace после того, как Уэбб недавно и успешно завершил свой строгий режим тестирования - важный поворотный момент для миссии. Новая дата также следует за успешным запуском Arianespace ракеты Ariane 5 в конце июля и планированием запуска, который будет предшествовать запуску Уэбба. Июльский запуск стал первым для Ariane 5 с августа 2020 года.

Уэбб - международная программа, возглавляемая НАСА совместно со своими партнерами ЕКА (Европейское космическое агентство) и Канадским космическим агентством. Телескоп запустит ракета Ariane 5 с европейского космодрома во Французской Гвиане на северо-восточном побережье Южной Америки. ЕКА предоставляет для этого Ariane 5.

Очень сложный космический телескоп в настоящее время находится в своей окончательной конфигурации на складе Northrop Grumman в Редондо-Бич, Калифорния.

«Уэбб - это образцовая миссия, которая олицетворяет собой воплощение настойчивости», - сказал Грегори Л. Робинсон, программный директор Уэбба в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Я вдохновлен нашей преданной командой и нашими глобальными партнерами, которые сделали это невероятное предприятие возможным. Вместе мы преодолели технические препятствия на этом пути, а также проблемы во время пандемии коронавируса. Я также признателен Конгрессу за его неизменную поддержку. Теперь, когда у нас есть обсерватория и ракета, готовая к запуску, я с нетерпением жду великого дня и удивительной науки».

Команда Уэбба готовится к операциям по отправке, в ходе которых телескоп пройдет заключительные процедуры закрытия и упаковки для своего путешествия к месту запуска. Основные элементы ракеты Ariane 5, которая доставит Уэбба в космос, благополучно прибыли в Куру, Французская Гвиана, из Европы.

Революционная технология телескопа Уэбба позволит исследовать каждую фазу космической истории - от нашей солнечной системы до самых отдаленных наблюдаемых галактик в ранней Вселенной и всего, что между ними. Уэбб откроет новые и неожиданные моменты и поможет человечеству понять происхождение Вселенной и наше место в ней.

https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=...

Простите, не удержался.

Ссыль

Старт на 18 декабря 2021.

Испытания проводились на базе Northrop Grumman в Калифорнии. Теперь начались процедуры для безопасной отправки «Уэбба» по морю с западного побережья Северной Америки через Панамский канал на северо-восточное побережье Южной Америки. После прибытия на космодром Куру будут проведены дополнительные проверки, заполнены баки телескопа, а потом обсерватория будет установлена на ракету-носитель Ariane 5, после чего инженерная группа проведет репетицию запуска. А за два дня до старта ракета будет установлена на стартовой площадке.

Верхняя ступень Ariane 5, которая отправит телескоп в космос, уже находится в пути к космодрому. В ночь на 17 августа она была доставлен в контейнере ArianeGroup из Бремена в Нойштадт в Германии. На судне MN Toucan верхняя ступень с другими элементами ракеты отправится в Куру.

В работе над телескопом «Джеймс Уэбб» участвовали тысячи ученых, инженеров и других специалистов из 14 стран и 29 штатов США. После запуска «Уэбб» пройдет шестимесячный период ввода в эксплуатацию. Перед этим, на борту ракеты, телескоп проведет 26 минут, после чего отделится и развернет солнечную панель. Ему потребуется месяц, чтобы добраться до нужной орбитальной позиции в точке Лагранжа системы Солнце – Земля примерно в 1,5 миллионах километров от нашей планеты в сторону от Солнца. По пути «Уэбб» будет планомерно разворачивать свои элементы. Так, солнечный щит будет развернут через несколько дней после запуска. После развертывания щита инструменты окажутся защищенными от Солнца, и начнется их постепенное включение и проверка, будет развернуто главное зеркало.

Научные работы начнутся через полгода после запуска. К тому времени все инструменты будут запущены, достигнут рабочей температуры и стабилизируются, а также настроятся и откалибруются.

Источник: https://vk.com/wall-22468706_119714

Новому космическому телескопу NASA приходится несладко. Назовите проблему, и этот телескоп — достойный преемник знаменитого Хаббла— столкнëтся с ней: технические ошибки, перерасход бюджетных средств, постоянные задержки (запуск этого телескопа постоянно откладывается) и пандемия. Ну а теперь — это пираты.

Эта тема возникла на недавнем совещании, посвящённому James Webb Space Telescope. Как планируется в этом году телескоп отправится на корабле на космодром во Французской Гвиане, пройдя через Панамский канал. JWST, с зеркалом высотой с двухэтажное здание и теплозащитным экраном размером с теннисный корт, слишком велик для самолëта. Один из участников совещания заявил, что дата его отплытия будет держаться в секрете, чтобы не дать возможность захватить драгоценный груз и получить за него выкуп. Кристофер Конселис, астрофизик из Манчестерского университета, присутствовавший на встрече, сначала был озадачен этим беспокойством, но удивление быстро сменилось озабоченностью.

“В этом есть смысл — для чего разглашать дату отправки настолько бесценного груза«, — объяснил он.

https://twitter.com/conselice?ref_src=twsrc^tfw|twcamp^tweetembed|twterm^1357420590399975426|twgr^|twcon^s1_&ref_url=https://thealphacentauri.net/94950-kak-pohitit-teleskop/

Когда Конселис написал в твиттере об этой встрече, появились шутливые комментарии, но за шутливыми комментариями скрывалось беспокойство. JWST разрабатывался гораздо дольше, чем ожидалось; после более чем 20-летней работы проект выходит на финишную прямую и стартует в конце октября (в июне запуск был отодвинут на ноябрь). Есть много более реальных обстоятельств (случайностей,событий), которые могут спутать дальнейшие планы миссии, но для проекта, который пережил так много—для телескопа, который первоначально планировали запустить в 2007 году, когда был выпущен первый iPhone—пираты тоже могут оказаться проблемой.

https://twitter.com/michelle_lmc/status/1357619173480943617

Представитель NASA рассказал мне, что Уэбб отправится в плавание где-то в конце июля или в середине августа, но не ответил на вопросы о конкретных мерах, которые будут предприняты для защиты драгоценного груза. Вся эта секретность-всего лишь ещë одна предосторожность. И необходимо понимать что подобная озабоченность не совсем беспочвенна. Телескопы странные, сложные, дорогие предметы, и они привлекают внимание. Уэбб особенно привлекателен: с 18 позолоченными зеркалами, расположенными в форме пчелиных сот, этот прибор станет, пожалуй, самым изысканным инструментом человека в космосе. История астрономических исследований изобилует неудачами и зловещими заговорами, движимыми вполне земными мотивами.

Сэмюэл Лэнгли

https://ru.wikipedia.org/wiki/Лэнгли,_Сэмюэл_Пирпонт

Одно из самых ранних известных событий подобного рода произошло в обсерватории Аллегейни в Питтсбурге в 1872 году. Астроном Сэмюэл Лэнгли, директор обсерватории, только что вернулся с совещания, когда сотрудники попросили его подняться наверх. Каково было его удивление, когда выяснилось что линза телескопа обсерватории была украдена. “История гласит, что Лэнгли получил по почте письмо от мерзкого воришки:” Встретимся в полночь в лесу за обсерваторией, или ты никогда больше не увидишь свой объектив«, — рассказал мне Лу Кобан, менеджер обсерватории. Лэнгли и вор встретились и “спорили всю ночь”; астроном наотрез отказывался платить, полагая, что это подстегнëт череду «пропаж» оборудования в других учреждениях. Лэнгли удалось уговорить вора сообщить местонахождение линзы в обмен на то, что он не будет упоминать личность этого человека в последующих разбирательствах. Оборудование было найдено в мусоре за соседней гостиницей, а его состояние оказалось настолько печальным, что обсерватории пришлось отправить его на ремонт.

Обсерватория Аллегейни

https://sites.pitt.edu/~aobsvtry/index.html

Возможно, самым драматическим событием в современной истории является случай с телескопом Джеймса Клерка Максвелла, или сокращённо JCMT. В 1984 году была подготовлена стальная конструкция для обсерватории, которая должна была отправиться из Англии (где она была изготовлена) на Гавайи. По словам Ричарда Хиллса, одного из участников проекта JCMT, судно, нанятое для транспортировки, сломалось, и транспортировка была отдана небольшому коммерческому судну, которое и должно было отправиться прямиком на Гавайи.

Вместо этого судно отплыло в Голландию, где капитан забрал партию взрывчатки, предположительно для подработки. Затем судно простаивало за пределами Панамского канала, якобы ожидая специального разрешения на провоз своего взрывоопасного груза, прежде чем отправиться в Эквадор, для разгрузки. Во время этого несанкционированного похода у команды JCMT не было связи с капитаном судна.

Спустя 10 долгих недель корабль в конце концов добралась до Гавайских островов. К тому времени неустойка, которую капитан понëс в результате опоздания, почти сравнялась с оплатой за саму доставку. Капитан судна, находящегося ещё в нейтральных водах, отправил сообщение: “Либо ты мне заплатишь сполна, либо я просто сброшу этот кусок металлолома в море и попрощаюсь”. Команде JCMT удалось получить судебный приказ, который предписывал капитану вернуть груз. По словам Хиллса, береговая охрана доставила этот документ на судно, прибила бумагу к мачте корабля (морской обычай, по-видимому), и арестовала капитана. Хиллз подозревает, что мужчине не заплатили за работу.

James Clerk Maxwell Telescope

https://www.eaobservatory.org/jcmt/

Остальные инциденты могут показаться не столь драматичными, да и связаны они в большинстве своём с неправильной транспортировкой. В 2002 году в Чили прибыли два зеркала для обзорного телескопа VST, прибыли они в довольно печальном состоянии — одно было практически уничтожено, второе же отправили на ремонт (новое и отремонтированное зеркала прибыли в Чили в 2006). NASA не в первой проводить транспортировку телескопов в режиме инкогнито. В большинстве случаев телескопы, путешествующие подобным образом, прибывают к месту назначения без проблем. Карен Найерман, астрофизик из Университета штата Аризона, рассказала мне, что в 2003 году она заметила грузовик на шоссе, который, как оказалось, перевозил космический телескоп Спитцера во Флориду, единственным признаком природы груза был небольшой логотип NASA на транспортном средстве. В 2012 году грузовик, перевозящий телескоп, просто исчез по пути из Миннесоты в Техас. Один из сотрудников транспортной компании отправился на поиски пропавшего груза и обнаружил спящего водителя, а прицеп, где и находился телескоп, отсутствовал. В конце концов ценный груз был обнаружен на автомойке в Далласе, а водитель утверждал, что он был просто украден.

Преподаватели и студенты Университета Миннесоты позируют перед пропавшим телескопом.

Шауль Ханани

Нет причин предполагать, что с JWST что-то то случится во время путешествия в Южную Америку. Для большой команды самый напряженный момент настанет когда телескоп окажется в миллионе км от Земли и начнёт разворачиваться.

Даже если этот удивительный телескоп столкнëтся с препятствиями на своём пути — пиратами или что-то другое — судя по нашим небольшим историям, всё будет в полном порядке. JCMT всё ещё работает, и совсем недавно (благодаря работе на этом телескопе в том числе) были предоставлены противоречивые данные об обнаружении возможного признака жизни в облаках Венеры. Сменный объектив в обсерватории Аллегени всё ещё работает, и в ясные ночи Кобан использует его, чтобы показать посетителям Юпитер и Сатурн. Если развёртывание JWST пройдëт гладко, телескоп позволит нам

увидеть Вселенную такой, какой мы никогда не видели ее раньше. Он будет вести наблюдения в инфракрасном диапазоне, то есть на других длинах волн, нежели «Хаббл», сможет заглянуть дальше, чем «Спитцер», и в другие области, нежели «Гершель».

Он заполнит пробелы и поможет создать целостную картину Вселенной. Обширные наблюдения в ИК-диапазоне помогут нам увидеть зарождающиеся звезды и планеты. Нам наконец-то откроются первые галактики, и это поможет сложить воедино всю космологическую историю. Некоторые любят говорить, что телескопы — это машины времени, и это очень хорошее выражение. Когда мы смотрим в космос, мы видим прошлое, потому что свету требуется время, чтобы достигнуть Земли. Мы увидим Вселенную, когда она была крайне молодой — и это поможет понять, как появились мы, и как работает Вселенная. Если говорить о чем-то более близком человечеству, то мы увидим, как возникали звезды, как формировались экзопланеты, и мы сможем даже охарактеризовать их атмосферы.

Что увидит сменщик «Хаббла»?

https://nplus1.ru/material/2018/03/19/james-webb-interview

Источник