Телескоп Джеймса Уэбба: каковы следующие важные шаги?
Телескопу «Джеймс Уэбб», успешно запущенному 25 декабря, еще предстоит пройти сложный и беспрецедентный процесс ввода в эксплуатацию, который будет испытывать нервы руководителей миссии в течение шести месяцев. Похоже, что самое сложное еще впереди.
Разработанный космическими агентствами США, Европы и Канады, телескоп Джеймса Уэбба является самой сложной и мощной космической обсерваторией из когда-либо созданных. Благодаря своим инфракрасным возможностям JWT будет исследовать самые старые звезды и галактики, а также проанализирует атмосферу нескольких близлежащих экзопланет. Он также может пролить свет на некоторые из самых вечных загадок астрофизики, например, на темную материю.
В более широком смысле этот телескоп способен изменить наше представление о космосе и наше понимание нашего места в нем.
После почти пятнадцати лет задержки из-за технических и логистических проблем и перерасхода средств, который почти вдвое превысил первоначальную смету, мы можем подумать, что основная часть работы уже позади. Однако до полного введения JWT в эксплуатацию предстоит сделать еще много шагов.
Солнцезащитный козырек и зеркала
Некоторые критические маневры уже успешно завершены. В частности, телескоп развернул свои солнечные панели примерно через тридцать три минуты после запуска, чтобы начать вырабатывать электроэнергию. Чуть более чем через 12 часов после запуска Ariane 5 сработали двигатели обсерватории, чтобы скорректировать ее траекторию.
Следующий важный шаг произойдет в этот вторник — развертывание солнцезащитного экрана, одного из ключевых компонентов миссии. В этом маневре будут задействованы 140 спусковых механизмов, 70 шарнирных узлов, восемь двигателей для развертывания, около 400 шкивов и 90 тросов общей длиной 400 метров. Это развертывание вызвало наибольшую дискуссию и озабоченность, отчасти потому, что его было труднее всего протестировать на Земле в условиях космоса.
После шести дней полета необходимо будет развернуть вторичное зеркало телескопа. Вращение и блокировка двух крыльев первичного зеркала, а также разблокировка его восемнадцати сегментов начнется на следующий день. Наконец, полное развертывание телескопа должно быть завершено примерно через тринадцать дней после начала миссии.
Настройка первичного зеркала
В конце первого месяца будет проведена окончательная коррекция курса (на 29-й день) и выведение телескопа на орбиту L2. С этого момента контроллеры смогут питать четыре научных инструмента обсерватории: камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), инструмент среднего инфракрасного диапазона (MIRI) и FGS-NIRISS — инструмент, сочетающий в себе датчик точного наведения, устройство формирования изображений в ближнем инфракрасном диапазоне и спектрограф.
После включения этих приборов контроллеры миссии включат NIRCam, чтобы начать кропотливый процесс выравнивания восемнадцати сегментов первичного зеркала. Этот прибор предназначен для обнаружения искажений в поступающем свете с большой точностью. Чтобы начать этот процесс регулировки, 126 приводов будут тонко позиционировать, сгибать или разгибать каждый сегмент в соответствии с определенным рецептом, основанным на данных, передаваемых NIRCam.
В конце этого процесса выравнивания, примерно через три месяца после запуска, восемнадцать отдельных сегментов будут объединены в зеркало диаметром 6,5 метров. В последующие недели будут проведены окончательные калибровки и завершен процесс ввода в эксплуатацию.
Затем телескоп «Джеймс Уэбб» сфокусируется на известных объектах, чтобы проверить свою способность отслеживать такие объекты, как астероиды, кометы и спутники. Затем команда подготовит предварительный отчет — «Наблюдения раннего выпуска», в котором будут представлены первые результаты. Наконец, можно начинать официальную фазу научных операций.