Свемирски телескоп НАСА вредан 10 милијарди долара лансиран је на ракети Ариане-5, а сматра се једним од највећи научних подухвата у 21. веку. Било је потребно чак 30 година за његово дизајнирање и израду.

Мисија „Џејмса Веба” је да се надовеже на открића свемирског телескопа Хабл, коме се, после 31 године у орбити, рад ближи крају.

„Џејмс Веб” ће моћи да види дубље у космос и много даље у прошлост. Циљ је да се виде неке од првих звезда и галаксија које су се формирале након што је свемир настао у великом праску, пре више од 13,5 милијарди година.

Свемирски телескоп Џејмс Веб (енгл. James Webb Space Telescope, JWST) је наследник Свемирског телескопа Хабл.

Главни задатак телескопа ће бити прикупљање података о најудаљенијим објектима у свемиру до којих телескоп Хабл или земаљски телескопи не могу да досегну.

Примарна мисија телескопа је да тражи светлост која потиче од удаљених звезда и галаксија које су се формирале непосредно после Великог праска, да проучава настанак и еволуцију галаксија, да покуша да објасни настанак звезда и планетарих система и порекло живота.

Телескоп је заједнички пројект Националне ваздухопловне и свемирске администрације (НАСА) са Европском свемирском агенцијом и Канадском свемирском агенцијом. JWST ће прижити знатно побољшану резолуцију и сензитивност у односу на Хабл, и омогућиће широк спектар истраживачких студија у мноштву области астрономије и космологије, укључујући посматрање неких од најудаљенијих догађаја и објеката у свемиру, као што је формирање првих галаксија. Други циљеви обухватају разумевање формирања звезда и планета, и директно снимање ексопланета и нова.

Сунчани штит на телескопу Џејмс Веб, који би требало да га штити о Сунчевих зрака, успешно је отворен у свемиру и сада је на реду отварање система огледала.

Само помоћу ове баријере величине тениског терена телескоп ће моћи да има довољну осјетљивост да детектује сигнале који долазе из најудаљенијих дијелова свемира.

Сада ће почети друга фаза расклапања платформе - отварање телескопских огледала, од којих је највеће пречника 6,5 метара.

Године тестирања на бројним моделима исплатиле су се јер су контролори и инжењери без икаквих проблема прво одвојили и позиционирали различите дијелове штита, а онда и отворили и привели функцији.

Након што је штитник за Сунчане зраке успјешно постављен, Вебов менаџер пројекта Бил Окс рекао је да је телескоп превазишао границу од 70 до 75 одсто од укупно 300 могућих кварова који би могли да поремете способност функционисања овог сложеног система.

"Ово је прекретница и представља пионирски рад хиљада инжењера, научника и техничара који су провели значајан дио своје каријере у развоју, пројектовању, производњи и тестирању ове свемирске технологије", рекао је менаџер за систем заштите од сунца Џим Флин.

Груман, главни инжењер за Веб из НАСА, подсјетио је да телескоп Џејмс Веб има способност да се осврне у прошлост, користећи своје инфрацрвене системе за посматрање и да открива скривене аспекте и погледа у универзум дубље него икада раније.

Налик на сочно саће вредних пчела, на око каквог инсекта увеличано до апсурда, у стерилној соби Насиног Годард центра за свемирски лет удобно се сместио и чека своју и даље неизвесну судбину монструм од телескопа. Име му је Свемирски телескоп Џејмс Веб, или, како су га током последње две деценије његовог све скупљег и све захтевнијег постојања нервозно прозвали – телескоп који једе астрономију.

Веб није обичан телескоп, ако тако нешто уопште постоји. Замишљен 1996. као удружени пројекат НАСА-е, ЕСА-е и Канадске свемирске агенције, од старта је требало да понуди нешто што ни један телескоп пре њега није – поглед у најраније фазе космичке еволуције које су ван домашаја оштрих очију данашњих свемирских и земаљских телескопа.

Осим оптичке осетљивости и резолуције апсолутно без преседана у историји истраживања свемира, Веб је опремљен и невероватном количином ентузијазма свог пројектног тима, спремног да га још пре неколико година лансира у историју. Међутим, једина историја у коју је за сада уписан је рекордно висок буџет читавог пројекта, који, понекад се чини, расте све више како се датум коначног лансирања помера у будућност.

Назван у част једног од најпознатијих администратора Насе, који је као завештање оставио Аполо програм и небројено много других свемирских мисија, Џејмс Веб је у константној трци са временом.

Од својих раних фаза, када је крајем претходног миленијума био замишљен као инфрацрвени телескоп пречника од скромна четири метра који би коштао свега пола милијарде долара, Веб је еволуирао у моћну опсерваторију фантастичних технолошких капацитета, гутајући успут финансијске ресурсе намењене другим Насиним пројектима, једући астрономију у процесу.

У свом коначном облику, а да би могао да прикупи што више светлости, пречник Вебовог примарног огледала пружа се на изузетних шест ипо метара. У поређењу са до сада најмоћнијим свемирским телескопом који је човечанство изнедрило, Хаблом, а чије је примарно огледало пречника свега 2.4 метара, јасно је каква је технолошка грдосија у питању. Сунчани штит Џејмс Веба има површину тениског терена, и само је дупло мањи од авиона737.

Међутим, телескоп оваквих димензија не стаје ни у једно постојеће свемирско возило, што је довело до бриљантног али технолошки ванредно захтевног решења: огледало ће се састојати из више делова који ће бити склопљени у свемиру, након лансирања. Огледало је подељено на осамнаест мањих целина хексагоналног облика, који се из више разлога наметнуо као идеално решење.

Наиме, облик појединачних делова је морао бити такав да омогућава склопљену површину без празних простора између. Ово је аутоматски искључило кружне сегменте који се, једном састављени, не би додиривали у довољној мери. Са друге стране, финални изглед склопљеног примарног огледала морао би бити кружан, како би светлост посматраних објеката била прикупљена и фокусирана на начин на који научници желе. Хексагон је победио, задовољивши све критеријуме.

Како би се заштитио од прегревања, што је од изузетног значаја за инфрацрвене телескопе, Веб ће бити опремљен поменутим сунчаним штитом димензија тениског терена. Штит се састоји од 5 танких слојева, од којих ће сваки бити хладнији од оног испод њега. Вакуум између њих ће такође служити као добар изолатор, па ће температура на далеко ефикаснији начин напуштати телескоп него када би у питању био само један, дебели слој.

Финално расклапање штита је, наравно, такође планирано тек када телескоп стигне на своје одредиште. Што нас доводи на следећу интересантну тему – где ће, заправо, бити Џејмс Вебов дом?

Многима од нас је Хабл прва асоцијација на свемирски телескоп; познати, поуздани аутор чувених астрофотографија свемирских маглина јарких боја које држимо као тапете на екранима рачунара. Али, док је Хаблова експертиза у области видљиве светлости, Вебова ће бити у опсегу инфрацрвене, и док Хабл кружи око планете Земље у ниској орбити на приближно 570 километара висине, Веб ће отићи значајно даље.

Наиме, Веб уопште неће орбитирати око Земље, већ око Сунца. За разлику од Хабла који је управо због своје локације могао бити лансиран Насиним свемирским шатлом, Веба ће понети моћна ракета Аријана 5, која ће га однети далеких милион ипо километара даље од наше планете, и оставити га на једном веома занимљивом месту у свемиру. То место се зове Друга Лагранжова тачка (Л2).

Лагранжове тачке су позиције у системима двају великих тела у којима треће, мало тело може задржати свој положај готово трајно. У случају Веба, ова тачка се налази у систему Сунце-Земља. Гравитациони утицај ових двају великих тела ће готово у потпуности фиксирати телескоп у једном месту, који ће онда пратити Земљу док ова орбитира око Сунца.

Сва три тела ће бити позиционирана у једној правој линији, са Земљом између Сунца и телескопа. На овај начин, Веб ће својим сунчаним штитом моћи да се заштити од топлоте оба суседна небеска тела истовремено, што је круцијално за успешну операцију његових камера. С обзиром на то да ће комбиноване гравитационе силе два већа тела држати телескоп скоро фиксираним у Л2 тачци, биће потребно врло мало горива за одржавање и корекцију његове орбите.

Инфрацрвени телескоп може компромитовати своје резултате чак и топлотом сопствених инструмената, и управо је из овог разлога било неопходно сместити га довољно далеко од било каквог извора топлоте, на локацију на којој ће Сунце и Земља увек бити у истом положају у односу на њега, како би гигантски штит неометано вршио своју улогу. Температура на којој ће оптимално оперисати је свега око 50 степени изнад апсолутне нуле (-223° Ц).

Због изузетне удаљености од матичне планете, а за разлику од Хабла за чије је функционално оперисање поправка имала суштинску важност, Џејмс Веб неће имати могућност сервисирања. Друга Лагранжова тачка налази се далеко изван домашаја летелица са људском посадом, те ће гигантски телескоп, једном након лансирања, бити препуштен само себи, вакуму и ограниченим могућностима контролног тима са Земље.

Међутим, зашто нам је толико битно да телескоп посматра баш тај специфични део спектра? Да ли су његове инфрацрвене камере вредне ризика који позиционирање на тако далекој локацији собом носи?

Примарни циљ Џејмс Веба је да изучава формирање галаксија, звезда и планета у нашем космосу. Што су старији објекти које буде успео да детектује, то узбудљивије и боље по астрономију. Веб је дизајниран тако да буде у стању да види како је универзум изгледао свега око четврт (а можда и мање) милијарде година након Великог праска, када су настале прве галаксије.

Када једном светлост најудаљенијих и најстаријих галаксија коначно стигне до огледала нашег телескопа, ми ћемо их видети онаквима како су изгледали када их је та светлост напустила – дакле пре око 13.6 милијарди година.

Теорија општег релативитета нас учи да се свемир шири тако што се заправо растеже простор између великих објеката – галаксија, чинећи да се оне удаљавају једне од других. Заједно са тим простором, растеже се и светлост која њиме путује, померајући притом своје таласне дужине од краћих ка дужим, прецизније – ка црвеном делу спектра, кроз процес у физици познат као црвени помак.

Црвени помак значи да ће оно што је некада била видљива или ултраљубичаста светлост изузетно старих галаксија до нас стићи као инфрацрвена светлост. Дакле, уколико желимо да посматрамо најстарије галаксије настале у раним фазама еволуције свемира, потребан нам је телескоп који посматра светлост у инфрацрвеном делу електромагнетног спектра. Свемирски телескоп Џејмс Веб је управо оно што нам је за тај задатак потребно.

Након две деценије напорног рада, мењања планова, промена концепта, екстремног раста буџета, темељног тестирања те поновног померања датума лансирања и суштинског пристајања на све како досадашњи огроман труд и изузетно много средстава не би били протраћени, Вебово лансирање је заказано за 2021. годину, а његов буџет процењен на око 9 милијарди долара.

Многи медији сматрају да је Веб сувише велики да би пропао, и да ће коалиција свемирских агенција наставити да гура пројекат колико год буде требало. Амерички конгрес се на ову идеју мршти. Новац се топи а датум лансирања по ко зна који пут помера.

Ризици су огромни. Иако европска ракета Аријана 5 има фантастичан просек успешности, свако лансирање са Земље је ризично само по себи. Уколико тај део прође како треба, почињу прави изазови. Расклапање сунчаног штита, подешавање и калибрација инструмената те склапање примарног огледала далеко од домашаја људи и могућности сервисирања су вероватно највећи потенцијални проблеми пројектног тима.

А онда, потребно је да ни један већи метеорид не пресуди осетљивом штиту огромне површине, да температура остане оптимална за рад и да комуникација између телескопа и контролне собе тече неометано. А то су само најкрупнији и најочигледнији ризици.

Џејмс Веб је највеће и најскупље коцкање у историји истраживања свемира, али је потенцијално и пројекат који нам може открити најстарије тајне универзума. А људи не би били људи када не би пристали на такве изгледе.

Извор: Кућа добрих вести/Википедиа