Το επόμενο μεγάλο διαστημικό παρατηρητήριο της NASA είναι επιτέλους όρθιο, αλλά θα περάσει καιρός μέχρι να ξεκινήσει την πολυαναμενόμενη επιστημονική αποστολή του.
Τα 10 δισεκατομμύρια δολάρια Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb εκτοξεύτηκε πάνω από έναν πύραυλο Ariane 5 από τη Γαλλική Γουιάνα χθες (25 Δεκεμβρίου), ξεκινώντας μια πολύ καθυστερημένη, δυνητικά μετασχηματιστική αποστολή για τη μελέτη του πρώιμου σύμπαντος, των κοντινών εξωπλανητών και άλλων. Τα μέλη της ομάδας των τηλεσκοπίων (και οι υπόλοιποι από εμάς) θα πρέπει να παραμείνουν υπομονετικοί, ωστόσο, γιατί ο Webb έχει πολλή δουλειά να κάνει προτού τεθεί σε λειτουργία.
Το τηλεσκόπιο κατευθύνεται προς το Ήλιος-Γη Lagrange Σημείο 2 (L2), ένα βαρυτικά σταθερό σημείο 930.000 μίλια (1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από τον πλανήτη μας προς την κατεύθυνση του Άρη. Θα χρειαστούν 29 ημέρες για να φτάσει ο Webb και θα υπάρξουν πολλές ενέργειες για το τηλεσκόπιο στην πορεία.
Σε φωτογραφίες: Η χριστουγεννιάτικη εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb της NASA
Περισσότερο: Εκτόξευση διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb της NASA: Ζωντανές ενημερώσεις
«Το παρατηρητήριο Webb έχει 50 μεγάλες αναπτύξεις… και 178 μηχανισμούς απελευθέρωσης για την ανάπτυξη αυτών των 50 τμημάτων», είπε ο Μηχανικός Συστημάτων Webb Mission, Mike Menzel, του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ, σε ένα βίντεο που εξηγεί την ανάπτυξη που ονομάζεται «29 Days on the Edge” που δημοσίευσε το πρακτορείο τον Οκτώβριο.
«Κάθε ένα από αυτά πρέπει να λειτουργεί», είπε ο Menzel. “Το Unfolding Webb είναι η πιο περίπλοκη δραστηριότητα διαστημικού σκάφους που έχουμε κάνει ποτέ.”
Ο Webb έχει ήδη σημειώσει μερικά σημαντικά ορόσημα. Περίπου μισή ώρα μετά την απογείωση, για παράδειγμα, ανέπτυξε τα ηλιακά πάνελ του και άρχισε να απορροφά ενέργεια από τον ήλιο. Και χθες το βράδυ, το μεγάλο τηλεσκόπιο πραγματοποίησε ένα κρίσιμο κάψιμο κινητήρα διάρκειας 65 λεπτών που το έβαλε στην πορεία για το L2.
Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή των μεγάλων βημάτων που θα ακολουθήσουν. (Για περισσότερες λεπτομέρειες, δείτε τη NASA Ιστότοπος ανάπτυξης Web.) Τα χρονοδιαγράμματα που δίνονται είναι κατά προσέγγιση. Τα μέλη της ομάδας του Webb έχουν τονίσει ότι το χρονοδιάγραμμα ανάπτυξης είναι ευέλικτο, επομένως μην πανικοβληθείτε εάν οι ώρες και οι ημερομηνίες αλλάξουν λίγο ή εάν κάποια πράγματα προκύψουν εκτός σειράς.
Μια μέρα μετά την εκτόξευση, ο Webb θα περιστρέψει την κεραία υψηλής απολαβής προς τη Γη για να διευκολύνει περαιτέρω τις επικοινωνίες με τους χειριστές του. Μια μέρα μετά από αυτό, το διαστημόπλοιο θα εκτελέσει άλλη μια καύση κινητήρα για να βελτιώσει την τροχιά του προς το L2. Και τρεις ημέρες μετά την εκτόξευση, η παλέτα που συγκρατεί την τεράστια ηλιοπροστασία του Webb – μια δομή πέντε στρωμάτων που έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί το υπέρυθρο τηλεσκόπιο και τα όργανά του δροσερά – θα χαμηλώσει.
Κάθε ένα από τα πέντε φύλλα της ασπίδας είναι περίπου το μέγεθος ενός γηπέδου τένις όταν είναι πλήρως εκτεταμένο, πάρα πολύ φαρδύ για να χωρέσει μέσα στο φέρινγκ ωφέλιμου φορτίου οποιουδήποτε πυραύλου που λειτουργεί επί του παρόντος. Έτσι, η ηλιοπροστασία εκτοξεύτηκε σε συμπαγή διαμόρφωση και πρέπει να ξεδιπλωθεί.
Αυτή είναι μια απίστευτα πολύπλοκη διαδικασία. Η δομή ηλιοπροστασίας έχει 140 μηχανισμούς απελευθέρωσης, 70 συγκροτήματα μεντεσέδων, 400 τροχαλίες, 90 καλώδια και οκτώ κινητήρες ανάπτυξης, τα οποία πρέπει να λειτουργούν σωστά για να αναπτυχθούν τα πέντε στρώματα όπως είχε προγραμματιστεί, είπαν αξιωματούχοι της NASA στο βίντεο.
Το προστατευτικό κάλυμμα θα ξεκολλήσει από το ηλιακό κάλυμμα πέντε ημέρες μετά την εκτόξευση και οι βραχίονες του θα επεκταθούν μια μέρα αργότερα. Η ανάπτυξη του Sunshield θα πρέπει να έχει ολοκληρωθεί οκτώ ημέρες μετά την απογείωση, οπότε τα μέλη της ομάδας θα αρχίσουν να στρέφουν την εστίασή τους στα οπτικά.
Περίπου 10 ημέρες μετά την εκτόξευση, το Webb θα επεκτείνει το δευτερεύον κάτοπτρο πλάτους 2,4 ποδιών (0,74 μέτρα), το οποίο ονομάζεται έτσι επειδή είναι η δεύτερη επιφάνεια που θα χτυπήσουν φωτόνια στο βαθύ διάστημα στο δρόμο τους προς τα όργανα του σκοπευτηρίου.
Τότε θα είναι καιρός να λάμψει ο κύριος καθρέφτης του Webb, πλάτους 21,3 ποδιών (6,5 m). Αυτός ο καθρέφτης, ο οποίος αποτελείται από 18 εξαγωνικά τμήματα, εκτοξεύτηκε αναδιπλωμένος, όπως έκανε το ηλιακό προστατευτικό. Δώδεκα έως 13 ημέρες μετά την εκτόξευση, τα δύο πλαϊνά “φτερά” του καθρέφτη θα εκτείνονται και θα ασφαλίζουν στη θέση τους, δίνοντας στην επιφάνεια το πλήρες μέγεθός της.
Σε εκείνο το σημείο, το Webb θα βρίσκεται στην τελική του διαμόρφωση. Το τεράστιο παρατηρητήριο θα φτάσει στον προορισμό του λίγο περισσότερο από δύο εβδομάδες αργότερα, πραγματοποιώντας άλλη μια καύση κινητήρα 29 ημέρες μετά την εκτόξευση για να γλιστρήσει σε τροχιά γύρω από το L2, όπου θα ξεκινήσει ένα διαφορετικό σύνολο διαδικασιών ανύψωσης.
Δύο έως τρεις μήνες μετά την εκτόξευση, για παράδειγμα, η ομάδα θα ευθυγραμμίσει τα κύρια τμήματα καθρέφτη έτσι ώστε να λειτουργούν ως μια ενιαία επιφάνεια συλλογής φωτός. Αυτή θα είναι επίπονη και χρονοβόρα εργασία, γιατί ο καθρέφτης πρέπει να είναι τέλειος με ακρίβεια 150 νανόμετρων. (Για προοπτική: Ένα φύλλο χαρτιού είναι πάχους περίπου 100.000 νανόμετρων.)
“Ένας από τους επιστήμονές μας υπολόγισε ότι μετακινούμε αυτούς τους καθρέφτες κυριολεκτικά πιο αργά από ό,τι μεγαλώνει το γρασίδι καθώς τους παρατάσσουμε με τόσο απίστευτη ακρίβεια”, δήλωσε στο Space ο αναπληρωτής ανώτερος επιστήμονας του προγράμματος Webb Jonathan Gardner, από το Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ. com νωρίτερα αυτόν τον μήνα.
Καθώς αυτό συμβαίνει, η ομάδα θα δοκιμάσει και θα βαθμονομήσει επίσης τα τέσσερα επιστημονικά όργανα του Webb. Θα είναι επίσης μια επίπονη διαδικασία. Ο στόχος είναι να ξεκινήσουν τακτικές επιστημονικές επιχειρήσεις έξι μήνες μετά την εκτόξευση.
«Κοιτάμε στα τέλη Ιουνίου», είπε ο Gardner.
Ο χρόνος παρατήρησης του Webb θα αναλυθεί σε μια ποικιλία έργων που επιλέγονται με αξιολόγηση από ομοτίμους, όπως γίνεται με το πρόγραμμα της NASA Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Το πρώτο έτος των έργων Webb έχει ήδη επιλεγεί, είπε ο Gardner, οπότε το νέο παρατηρητήριο θα ξεκινήσει να λειτουργεί όταν είναι έτοιμο.
«Θα είναι μια τρελή βόλτα», είπε ο Γκάρντνερ.
Ο Mike Wall είναι ο συγγραφέας του “Εκεί έξω” (Grand Central Publishing, 2018, εικονογράφηση Karl Tate), ένα βιβλίο για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής. Ακολουθήστε τον στο Twitter @michaeldwall. Ακολουθήστε μας στο Twitter @Spacedotcom ή επάνω Facebook.