Byla to dlouhá a klikatá cesta, jak dostat vesmírný dalekohled Jamese Webba od konceptu k realitě. A konečně, po desetiletích plánování, práce, zpoždění a překračování nákladů je nová generace vesmírných dalekohledů konečně připravena ke startu. Ale i nyní, když dalekohled možná tajně cestuje nákladní lodí na místo startu Evropské vesmírné agentury (ESA) ve Francouzské Guyaně, každý, kdo se podílí na projektu JWST, ví, že úspěšný start není konečným vítězstvím.
Ve skutečnosti po spuštění začíná skutečné kousání nehtů. Zatímco týmy Mars rover podstupují „Sedm minut teroru“ k přistání své kosmické lodi na Rudé planetě zažijí týmy JWST více než 30 dní trýznivého, zpomaleného děsu, zatímco se teleskop vydává na měsíc dlouhý den, 1,5 milionu kilometrů (milionu mil) cesty do druhý Lagrangeův bod (L2).
A po celou dobu se bude JWST odvíjet do požadované konfigurace, s více než 40 velkými nasazeními různých systémů, které budou potřebovat stovky ovladačů k odpálení a přidržení mechanismů k uvolnění, spolu s kabely k rozvinování, klouby pro práci a elektrickými systémy k aktivaci. .
Všechno musí perfektně fungovat během 30 po sobě jdoucích dnů, kdy se mise musí dělat nebo rozbíjet, vše se odehrává v neústupném prostředí vesmíru, s dalekohledem samotným. Nejen, že nás čeká 30 dní teroru, ale také 30 bezesných nocí pro všechny zúčastněné.
Umělecké pojetí James Webb Space TAdalekohled. Kredit: NASA
Všechno to samozřejmě začíná spuštěním, teror sám o sobě.
'Používáme tento neuvěřitelně vzácný zdroj na řízenou explozi,' řekla Heidi Hammel, interdisciplinární vědkyně a viceprezidentka Asociace univerzit pro výzkum v astronomii. 'Je to děsivé, ale je to raketová věda.' Úspěšný start bude obrovská úleva.“
Pokud vše půjde dobře, vzrušení/teror z nasazení začne asi po 30 minutách letu. Raketa Ariane 5 poskytne tah zhruba 26 minut a na cestu JWST pošle asi 10 400 kilometrů. Po přerušení druhého stupně se Webb oddělí od druhého stupně Ariane 5.
'To spustí rozmístění solárních polí 30 minut po startu,' řekl Massimo Stiavelli, vedoucí Webbovy misijní kanceláře ve Space Telescope Science Institute (STScI). 'To je velmi důležité, protože potřebujeme moc.' Ale toto je jen první z řady důležitých nasazení na cestě k L2.“
Další událost je to, co drží Stiavelliho v noci vzhůru. Zatímco Ariane nasměruje JWST na přímou cestu k L2, aniž by nejprve obletěl Zemi, důležitý zásah trysky zajistí, že dalekohled bude namířen přesně správným směrem.
'Musíme zapnout raketový motor observatoře, abychom se dostali na požadovanou oběžnou dráhu L2,' řekl. „Oprava středního kurzu 1 (MCC1) by mohla proběhnout asi 12, 5 hodin po startu. Tohle je nejdůležitější pecka mise.'
'JWST se musí dostat na oběžnou dráhu v L2, tak je mise navržena,' řekl Hammel. 'Pokud trysky nevystřelí, aby nás tam dostaly, mise končí.'
Po odpálení trysky je další důležitý okamžik, uvolnění a rozmístění antény s vysokým ziskem pro komunikaci s dalekohledem a pro odeslání všech důležitých vědeckých dat zpět na Zemi.
Během prvního týdne Webba ve vesmíru proběhne druhý manévr korekce trajektorie a poté přijde řada velkých nasazení s téměř 200 aktuátory, které jsou potřeba k práci, jen aby se připravily na rozvinutí sluneční clony JWST. To zahrnuje vysunutí výložníků a uvolnění a rozmístění radiátorů.
Během testu inženýři a technici plně rozmístili všech pět vrstev slunečního štítu kosmického dalekohledu Jamese Webba. Obrazový kredit: NASA/Chris Gunn
Tady začíná to pravé kousání nehtů. Samotná sluneční clona o velikosti tenisového kurtu vyžaduje více než 150 spouštěcích mechanismů, aby správně odpálila v průběhu tří dnů.
„Z počtu nevybuchlých ovladačů může jednoho trochu bolet hlava, protože všechny musí fungovat,“ řekl Helmut Jenkner, dlouholetý vědec z STScI. 'Při spolehlivosti dokonce přes 99,9%, pokud to vynásobíte počtem ovladačů, dostanete docela přitažené číslo.'
Komplikovaná instalace sluneční clony zahrnuje asi 7 000 dílů, včetně 400 kladek, četných kabelů a osmi motorů. Rozmístění sluneční clony je však zásadní pro zastínění dalekohledu před jakýmkoli teplem nebo světlem ze Slunce, Země a Měsíce, aby infračervené komponenty dalekohledu zůstaly co nejchladnější. To umožní JWST detekovat slabé signatury vzdáleného objektu ve vesmíru. Dalekohled a vědecké přístroje se začnou rychle ochlazovat ve stínu sluneční clony, ale potrvá několik týdnů, než se ochladí úplně a dosáhnou stabilní teploty.
Během druhého týdne po startu se teleskop začne formovat, nejprve rozmístěním sekundárního zrcadla. Pak přichází velký okamžik, kdy se primární zrcadlo JWST 6.5 začíná odvíjet. 18 pozlacených beryliových segmentů se rozvine, počínaje bočními křídly. Poté 132 malých aktuátorů zatlačí nebo vytáhne každý ze segmentů zrcadla do mikronově přesného zarovnání, čímž se primární zrcadlo zaostří. Opět vše musí perfektně fungovat.
Zatímco první měsíc je nejnapjatější částí nasazení, bude trvat šest měsíců, než budou všechny přístroje zapnuty, zkalibrovány a zprovozněny. Teprve pak vědci uvidí „první světlo“ z dalekohledu.
'Existuje nespočet způsobů, jak se věci mohou pokazit,' připustil Hammel. 'Ale za posledních 20 let a zejména za posledních 5 let jsme testovali tento dalekohled a všechny systémy všemi představitelnými způsoby: třeseme, tepelně cyklujeme, uvedeme do nulového tlaku.' Opravdu jsme to použili, abychom zjistili všechny ty malé věci, které by se mohly pokazit, a ujistili se, že jsme udělali vše, co je v našich silách, abychom zajistili úspěšnou misi.'
Další informace o JWST na tento web NASA , nebo na webové stránky STScI.
