Až bude spuštěn příští rok, Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) bude největší, nejsložitější a nejsofistikovanější observatoř, která byla kdy vyslána do vesmíru. Z tohoto důvodu byla mise několikrát zpožděna, protože pozemní posádky byly nuceny podrobit dalekohled dlouhou sérii dodatečných testů. To vše má zajistit, že JWST přežije a bude fungovat ve vakuu a extrémním teplotním prostředí vesmíru.
Nedávno testovací týmy provedly kritické „ Test pozemního segmentu “, kde byla plně sestavená observatoř zapnuta a aby se zjistilo, jak bude reagovat na příkazy ve vesmíru. Tyto příkazy byly vydány z jejího operačního střediska mise v Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimoru. Po překročení tohoto posledního milníku je JWST nyní na dobré cestě ke svému plánovanému spuštění příští rok v říjnu.
Abychom to shrnuli, pozemní segmentový test zahrnuje posádky provádějící úplný end-to-end proces, který začíná plánováním mise a končí uveřejněním vědeckých dat, která získaná, do komunitního archivu. To zajišťuje, že všechny součásti observatoře budou fungovat ve vesmíru a budou spolupracovat se složitými komunikačními sítěmi jak při přijímání příkazů, tak při odesílání zpětných dat.
Nyní, když je observatoř kompletně sestavena, Webb týmy provádějí úplné testy na úrovni observatoře, aby se ujistily, že je připravena na náročné podmínky startu. Poděkování: NASA/Chris Gunn
Jak řekla Amanda Arvai, zástupkyně vedoucího mise pro operace STScI v nedávné NASA tisková zpráva :
„Bylo to poprvé, co jsme to udělali se skutečným letovým hardwarem Webb a pozemním systémem. Části tohoto testu jsme prováděli během montáže observatoře, ale toto je vůbec první a plně úspěšný komplexní provoz observatoře a pozemního segmentu. To je pro projekt velký milník a je velmi obohacující vidět Webba pracovat podle očekávání.“
Pro tento test vyslal tým mise příkazy z operačního střediska mise k aktivaci a následnému ovládání každého ze čtyř nástrojů, které tvoří JWST. Modul integrovaného vědeckého nástroje (ISIM) . Mezi ně patří Blízká infračervená kamera (NIRCam), Blízký infračervený spektrograf (NIRSpec), Středně infračervený přístroj (MIRI) a Senzor jemného navádění/blízko infračervený zobrazovač a bezštěrbinový spektrograf (FGS/NIRISS).
Jakmile bude Webb ve vesmíru, příkazy budou odeslány z STScI v Baltimoru do jednoho ze tří polí, které tvoří Deep Space Network (DSN). NASA používá toto mezinárodní pole masivních rádiových antén – které jsou umístěny v Kalifornii, Španělsku a Austrálii – ke komunikaci s misemi, jakmile jsou v hlubokém vesmíru. Tyto příkazy pak budou přenášeny na observatoř, která bude obíhat kolem Lagrangeova bodu L2 Země-Slunce.
Pro simulaci vzdáleností, které se týkají, jakmile je JWST ve vesmíru – 374 000 km (232 000 mi) v perigeu a 1,5 milionu km (930 000 mi) v apogeu – se tým Flight Operations spoléhal na speciální emulátor, který simuloval rádiové spojení mezi observatoří a observatoří. DSN. Příkazy pak byly předávány přes emulátor DSN do JWST, které je v současné době umístěno v čisté místnosti v zařízení Northrop Grumman v Redondo Beach v Kalifornii.
Jak uvedl Arvai, bylo to poprvé, co tým letových operací předvedl kompletní cyklus pro provádění pozorování pomocí sady ISIM observatoře. Jako ona popsaný to:
„Tento cyklus začíná vytvořením plánu pozorování pozemním systémem, který je napojen na observatoř týmem Flight Operations Team. Webbovy vědecké přístroje pak provedly pozorování a data byla předána zpět do operačního střediska mise v Baltimoru, kde byla věda zpracována a distribuována vědcům.
Test prováděl tým téměř 100 lidí v průběhu čtyř po sobě jdoucích dnů. V operačním středisku mise však bylo přítomno pouze sedm členů personálu kvůli personálním omezením uloženým pandemií COVID-19. Zbytek týmu pracoval na dálku a spoléhal na teleprezence, aby rutinně monitoroval fyzický tým a průběh testu.
Po dokončení tohoto testu bude dalším krokem při přípravě observatoře do vesmíru zahrnovat akustické testování úrovně a sinusové vibrace. Ty určí, zda observatoř odolá úskalím a silám, kterým bude vystavena během startu a v extrémním prostředí vesmíru. Podobné testy byly provedeny s použitím jednotlivých komponent Webb, ale bude to poprvé, co bude testován plně sestavený dalekohled.
Testovací operátorka Jessica Hart monitoruje průběh testu ve Webbově operačního střediska mise. Kredity: STSCI/Amanda Arvai
JWST je výsledkem mnohaleté tvrdé práce vědeckých institutů, komerčních subjektů a mnoha vesmírných agentur – NASA, ESA a Canadian Space Agency (CSA). Po svém startu v říjnu 2021 se tento vesmírný dalekohled nové generace v podstatě rozšíří o objevy uskutečněné misemi, jako je např.Hubble,Kepler,aSpitzervesmírných teleskopů a pokračovat tam, kde skončili.
Jeho pokročilá sada infračervených přístrojů, spektrografů a koronografů bude pozorovat vzdálené hvězdy a exoplanety, což vědcům umožní je charakterizovat jako nikdy předtím a určit, zda by mohly podporovat život. Bude také hledat život v naší sluneční soustavě studiem planet a měsíců, zejména ledových měsíců Jupitera a Saturnu, které mají vnitřní oceány (Europa, Ganymede, Enceladus, Titan atd.)
Jeho výkonná optika mu umožní nahlédnout zpět v čase do nejranějšího období ve vesmíru a poskytne nám pohled na to, kdy a jak vznikly první hvězdy a galaxie. A bude zkoumat rozsáhlou strukturu vesmíru, aby změřila rychlost jeho expanze a poznala roli, kterou hraje temná hmota a temná energie v kosmickém vývoji.
Další čtení: NASA