25 грудня 2021 року о 12:20 (UTC) з космодрому Куру (Французька Гвіана), за допомогою ракети-носія «Ariane 5 ECA+» було здійснено запуск експериментального модуля «James Webb Space Telescope».
«James Webb Space Telescope» або «JWST» – американський орбітальний інфрачервоний космічний телескоп, призначений на зміну космічному телескопу «Hubble» за програмою NASA «Великі стратегічні наукові місії».
Програма «Великі стратегічні наукові місії» – це найбільша та найдорожча з трьох програм NASA з дослідження Сонячної системи.
Проект здійснюється шляхом міжнародної співпраці 17 країн, на чолі з NASA, зі значним внеском Європейської та Канадської космічних агенцій.
Це найбільший і найдорожчий телескоп в історії. Його вага – 6,2 тонни, а загальна вартість – $10 млрд.
«JWST» стане головною інфрачервоною космічною обсерваторією, яка доповнить та розширить відкриття телескопа Hubble, що працює на орбіті понад 30 років.
Він здатний заглядати в пилові хмари, де зараз формуються зірки та планетні системи, розглядати найдрібніші деталі об’єктів та записувати свої спостереження – за їх допомогою надалі відслідковуватимуть зміни на небі. Як сподіваються астрономи, телескоп допоможе дізнатися про історію Всесвіту – від великого вибуху до моменту формування планет.
Космічна обсерваторія займеться дослідженням зореутворення та формування планетних систем, вивчить скупчення зірок та галактик, далекі квазари та атмосфери екзопланет – небесних тіл поза Сонячною системою.
За розмірами він трохи більший за типовий рейсовий автобус, але менший за стандартний тенісний корт.
Його головне дзеркало складається із 18 шестикутних сегментів загальною шириною 6,5 метрів та вагою 40 кілограмів. Для порівняння дзеркало Hubble лише 2,4 метра в діаметрі. Завдяки цьому James Webb буде за різними оцінками в десятки або сотню разів чутливішим, ніж його попередник.
Головне дзеркало вкрите шаром 24-каратного золота.
Його товщина всього 100 нанометрів, що у 1000 разів тонше за товщину людського волосся. Так що загальний обсяг металу в гігантському телескопі трохи більший за розмір одного м’яча для гольфу.
Такий вибір обумовлений лише функціональністю. Золото відбиває червоне світло краще, ніж будь-який інший метал. Це дає дзеркалам космічного пристрою відбивну здатність 98% у порівнянні з типовими 85% відбивної здатності стандартних дзеркал.
Завдяки цьому телескоп зможе зафіксувати інфрачервоне світло галактик, що знаходяться на відстані до 13,6 мільярда світлових років від Землі. З цієї причини його називають вікном у минуле – світлу потрібен час, щоб досягти Землі.
Сам пристрій теж не повинен перегріватися і створювати перешкоди власним дослідженням. Щоб максимально його охолодити, James Webb оснастили так званим сонцезахисним козирком. Він складається з п’яти ультратонких шарів поліїмідної плівки, кожен розміром з тенісний корт, покладений один на одного. Це дасть змогу послабити теплове випромінювання від Сонця більш ніж у мільйон разів.
«JWST» прослужить від п’яти до десяти років – і, швидше за все, на цьому його історія закінчиться. Ліміт закладено в самій конструкції телескопа: щоб забезпечити високу чутливість датчика, який найглибше проникає в інфрачервоний діапазон, його потрібно постійно охолоджувати рідким гелієм. Закінчиться холодоагент — прилад не зможе працювати.
Довговічність «Hubble» багато в чому визначили п’ять ремонтних польотів до нього — астронавти ремонтували неполадки та оновлювали обладнання.
З «JWST» так не вийде тому, що телескоп буде надто далеко розташований. Якщо «Hubble» обертається на низькій орбіті біля самої Землі (всього за 570 кілометрів від поверхні), то JWST повинен вийти в точку Лагранжа (L2) на відстані півтора мільйона кілометрів від Землі. Там телескоп зможе обертатися навколо Сонця, не відриваючись при цьому від Землі, щоб забезпечити швидку та надійну передачу даних.
Після запуску «JWST» потрібно близько 30 днів, щоб дістатися місця призначення. Після того, як він опиниться на орбіті навколо L2 – він кружлятиме навколо точки та проводитиме спостереження.
