Джеймс Вебб (телескоп)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Джеймс Вебб (телескоп)
JWST spacecraft model 2.png
Космічний телескоп ім. Джеймса Вебба
Загальна інформація
Організація НАСА / ЄКА / КАА / ІДКТ[1]
Виготовлено з участю Northrop Grumman
Ball Aerospace & Technologies
Дата запуску 25 грудня 2021[2]
Запущено з Куру
Засіб запуску Ariane 5 ECA
Тривалість місії 5-10 років
Маса 6 т
Тип орбіти гало-орбіта навколо точки Лагранжа L2
системи Сонце—Земля
Орбітальний період 6 місяців
Довжина хвилі Інфрачервоне, Видимий спектр(частково)
Діаметр ~6,5 м
Фокальна відстань 131,4 м
Інструменти
Mid-Infrared Instrument (MIRI) 5 — 27 мкм (до 29мкм)
Інфрачервоний Спектрограф (ближнього діапазону)(NIRSpec) 0,6 — 5 мкм
до 100 об'єктів рівночасно
Інфрачервона камера (ближнього діапазону) (NIRCam) 0,6 — 5 мкм
Fine Guidance Sensor (FGS) 1,6 — 4,9 мкм
Зовнішні посилання
Інтернет-сторінка jwst.nasa.gov
sci.esa.int/jwst
asc-csa.gc.ca
jwst.stsci.edu

Космічний телескоп ім. Джеймса Вебба (англ. James Webb Space Telescope, JWST) — американський орбітальний інфрачервоний космічний телескоп. Телескоп дозволить здійснювати широкий спектр досліджень в астрономії і космології, спостерігати деякі найбільш віддалені об'єкти і події у Всесвіті, наприклад утворення перших галактик.

Проєкт здійснюється шляхом міжнародної співпраці 17 країн, на чолі з NASA, зі значним внеском Європейського та Канадського космічних агенств. Керує розробкою Центр космічних польотів імені Ґоддарда, головний підрядник — Northrop Grumman[3]. Початкова назва — «Космічний телескоп нового покоління» (англ. Next-generation space telescope — NGST). У 2002 році названий на честь другого керівника NASA Джеймса Вебба (1902—1992), що керував агенцією в 1961—1968 рр.

На кінець 2021 року витрати на створення телескопа складали понад 10 млрд доларів США[4]. Телескоп успішно запущено о 12:20 UTC 25 грудня 2021 року ракетою-носієм Аріан-5.[5]

На момент запуску, телескоп Вебба є найбільшим, найдорожчим та найчутливішим оптичним та інфрачервоним космічним телескопом в історії людства, та одним з найважливіших проєктів в астрономії в 21 столітті.

Історія[ред. | ред. код]

Передісторія[ред. | ред. код]

Ранні роботи з розробки наступника Габбла між 1989 і 1994 роками привели до концепції телескопа Hi-Z[6], 4-метрового інфрачервоного телескопа, який працював би на орбіті в 3 астрономічні одиниці. Ця далека орбіта була б вигідна через менший світловий шум від зодіакального пилу[7]. Інші ранні плани передбачали місію телескопа-попередника ініціативи NASA NEXUS (Nexus for Exoplanet System Science)[8].

Історія зміни прогнозованої дати запуску та повного бюджету
Рік Планована дата
запуску
Повний бюджет
(мільярдів доларів США)
1997 2007[9] 0.5[9]
1998 2007[10] 1[11]
1999 2007 to 2008[12] 1[11]
2000 2009[13] 1.8[11]
2002 2010[14] 2.5[11]
2003 2011[15] 2.5[11]
2005 2013 3[16]
2006 2014 4.5[17]
2008: Preliminary Design Review
2008 2014 5.1[18]
2010: Critical Design Review
2010 2015 to 2016 6.5[19]
2011 2018 8.7[20]
2013 2018 8.8[21]
2017 2019[22] 8.8
2018 2020[23] ≥8.8
2019 Березень 2021[24] 9.66
2021 Грудень 2021[25] 9.70

Виправлення невтішних характеристик космічного телескопа Габбл (HST) у перші роки його роботи зіграло значну роль у народженні JWST. У 1993 році NASA підготувало місію Space Shuttle, яка мала замінити камеру HST і модернізувати його спектрограф, щоб компенсувати сферичну аберацію в його основному дзеркалі. Хоча астрономічна спільнота з нетерпінням чекала цієї місії, NASA попереджало, що така унікальна місія є досить ризикована, і що її успішне завершення жодним чином не гарантується. Отже, Асоціація університетів для астрономічних досліджень (англ. Association of Universities for Research in Astronomy, AURA, консорціум, що керує Науковим інститутом космічних телескопів англ. Space Telescope Science Institute, STSI) сформувала комітет із провідних американських астрономів для оцінки ефективності ремонтної місії та вивчення ідей для майбутніх космічних телескопів, які знадобляться, якщо ремонтна місія не буде виконана. Комітет «HST & Beyond», як його згодом назвали, мав щастя побачити беззастережний успіх місії з обслуговування у грудні 1993 року та безпрецедентний суспільний резонанс на приголомшливі зображення, які HST показав після цього. І астрономічна спільнота, і саме NASA відреагували також із ентузіазмом.

Підбадьорений успіхом HST та визнаючи інноваційну роботу в Європі для майбутніх місій[26][27], комітет «HST & Beyond» дослідив концепцію більшого та набагато холоднішого, чутливого до інфрачервоного випромінювання телескопу, який міг би досягти космологічного часу народження перших галактик. Ця високопріоритетна наукова мета була поза межами можливостей HST, оскільки, як теплий телескоп, він засліплений інфрачервоним випромінюванням від власної оптичної системи. На додаток до рекомендацій щодо продовження місії HST до 2005 року та розробки технологій для пошуку планет навколо інших зірок, NASA прийняло головну рекомендацію «HST & Beyond»[28] щодо великого холодного космічного телескопа (охолодженого до сотень градусів нижче 0 °C) і розпочало процес планування майбутнього JWST.

Починаючи з 1960-х років і на початку кожного десятиліття після цього Національні академії організували спільноту астрономів США, щоб творчо мислити про астрономічні інструменти та дослідження на наступне десятиліття, а також досягти консенсусу щодо цілей і пріоритетів. Будучи вірним прихильником «Декадних (десятирічних) оглядів астрономії та астрофізики» (англ. Astronomy and Astrophysics Decadal Survey), опитувань, які ще з 1960-х доносило думку астрономічної спільноти щодо перспектив розвитку астрономії до агенства, NASA також досягло надзвичайного успіху в розробці програм та інструментів для виконання рекомендацій опитування. Таким чином, навіть надаючи підтримку майбутньому телескопу ще з середини 1990-х років, астрономічне співтовариство зробило його високим пріоритетом вже у Декадному огляді 2000 року. Підготовка огляду включала подальший розвиток наукової програми того, що стало відомим як «Космічний телескоп наступного покоління» (англ. Next Generation Space Telescope, NGST)[29], а також досягнення відповідних технологій НАСА. У міру розвитку концепції NGST було посилено важливість місії для вивчення народження галактик у молодому Всесвіті та пошуку планет навколо інших зірок. Як і було очікувано, NGST отримав найвищий рейтинг у Декадному огляді астрономії та астрофізики 2000 року[30], що дозволило продовжити проєкт із повним схваленням консенсусу спільноти.

Концепція, яка стане JWST, виникла в 1996 році як пропозиція під назвою Космічний телескоп наступного покоління (NGST). У 2002 році, після подальшого розвитку дизайну, його перейменували на честь другого адміністратора NASA (1961—1968) Джеймса Е. Вебба (1906—1992). Вебб очолював агентство під час програми Аполлон і заснував наукові дослідження як основну діяльність NASA[31]. JWST — це проєкт NASA у міжнародній співпраці Європейського космічного агентства (ESA) та Канадського космічного агентства (CSA).

Розробка[ред. | ред. код]

Зібраний телескоп проходить тестування в середовищі, наближеному до робочого

Розробка телескопа розпочалась у 1996 році з бюджетом 500 млн дол., а запуск спочатку планувався на 2007 рік. Проте проєкт кілька разів відкладали, а видатки зростали. 2005 року відбувся редизайн проєкту. Початкові оцінки вартості межах $500 млн — $1 млрд були ненадійними і пізніше спонукали робити детальніші розрахунки перед Декадними оглядами.

Для NASA проєкт є однією з «великих стратегічних місій» Відділу астрофізики (англ. Astrophysics Science Division), де «великими» зазвичай називають проєкти вартістю більше $1 млрд[32].

Станом на 2009 NASA почало прохати більше грошей. Незалежне оцінювання (Independent Comprehensive Review Panel, ICRP) у звіті за жовтень 2010 показало, що бюджет, прийнятий у 2008 був недосконалим і не враховував деякі передбачувані видатки. Звіт також стверджував, що збільшення кошту і затримки були спричинені бюджетом і керівництвом, а не інженерними проблемами. Як наслідок, для керування бюджетом проєкту створили нову структуру, окрему від Відділу астрофізики. Нові видатки привернули політичну й громадську увагу, мали вплив на усі астрофізичні проєкти та Директорат наукових місій NASA[en] в цілому. NASA винесло з цього кілька уроків, зокрема усвідомлювати залежність від незавершених розробок, ефективніше оцінювати вимоги і мати бюджетні резерви[32].

Будівництво[ред. | ред. код]

На тлі макета «Джеймса Вебба» в повну величину стоять кількасот робітників Центру космічних польотів імені Ґоддарда, що його створюють (2005 рік)

У січні 2007 року дев'ять із десяти пунктів розвитку технологій у проєкті успішно пройшли перевірку без захисту[33]. Ці технології були визнані достатньо зрілими, щоб зняти значні ризики в проєкті. У квітні 2007 року технологічний елемент, що залишився, (криоохолоджувач MIRI) завершив свій етап розвитку технології. Ця технологічна перевірка стала початковим кроком у процесі, який зрештою переніс проєкт на етап детального проєктування (Фаза C). До травня 2007 р. витрати все ще були на плановому рівні[34]. У березні 2008 року проєкт успішно завершив попередній огляд проєкту (англ. Preliminary Design Review, PDR). У квітні 2010 року телескоп пройшов технічну частину критичного огляду проєкту (англ. Mission Critical Design Review, MCDR). Проходження MCDR означало, що інтегрована обсерваторія може відповідати всім науковим та інженерним вимогам для своєї місії[35]. Після MCDR було скоректовано розклад запуску місії. Запуск передбачався між 2015 і 2018 роком.

До 2011 року проєкт JWST перебував на завершальній стадії проєктування та виготовлення (фаза C). Як і будь-яка складна конструкція, яку неможливо змінити після запуску, були детальні огляди кожної частини проєкту, будівництва та передбачуваної експлуатації. проєкт запровадив нові технологічні кордони, він пройшов перевірку дизайну. У 1990-х було невідомо, чи був можливий телескоп такої великої маси[9]. Датою запуску було оголошено 2018 рік[36].

25 листопада 2015 року на телескоп встановили першу частину дзеркала та деяке інше обладнання[37]. У лютому 2016 року головне дзеркало було повністю готове. Його збирання відбувалося в Центрі космічних польотів імені Ґоддарда[38].

Підготовка до запуску[ред. | ред. код]

Офіційний постер телескопу ім. Джеймса Вебба

Збирання телескопа було завершено в 2016 році, того ж року розпочали тестування[39][40]. У вересні 2017 дату старту перенесли на весну 2019 року[41].

У березні 2018 через пошкодження сонцезахисного екрану телескопа, який розірвався під час тестового розгортання, НАСА відклало запуск на травень 2020 року[42][43].

У липні 2018 за рекомендаціями незалежної комісії запуск було перенесено на 31 березня 2021 року.[44][45][46]

У березні 2020 року роботи з телескопом були призупинені через пандемію коронавірусної хвороби, що вилилось в чергове перенесення запуску. У червні 2020 НАСА оголосила про запуск до кінця 2021 р.[47] Після відновлення робіт над телескопом у липні 2020, дата запуску була призначена на 31 жовтня 2021 року[48][49].

Наприкінці травня 2021 року виникли проблеми з доставкою вже готового телескопа на космодром, його монтажем на ракету та власне з ракетою-носієм Ariane 5 і дату старту знову відклали[50][51].

У вересні 2021 року запуск телескопа було призначено на 18 грудня 2021 року[52][53], а наприкінці листопада запуск перенесли на 22 грудня 2021 року[54][55].

14 грудня телескоп встановили на ракету-носій Аріан-5 і виявили проблеми обміну даними між телескопом та ракетою (частина даних під час передачі втрачалася). НАСА відклала старт щонайменше до 25 грудня[2].

Місія та цілі[ред. | ред. код]

Приблизна схема прозорих діапазонів електромагнітного випромінювання атмосфери Землі, включаючи видиме світло.

JWST орієнтований на астрономію ближньо-інфрачервону астрономію, але він також може спостерігати оранжеве та червоне видиме світло, а також середню інфрачервону область, залежно від інструменту. Він зроблений з акцентом на дослідженні близького (до видимого світла) і середнього інфрачервоного випромінювання з трьох основних причин:

  • видиме випромінювання далеких об'єктів із великим червоним зсувом зміщується в інфрачервоний діапазон
  • холодні об'єкти, такі як уламкові диски та планети, випромінюють найсильніше в інфрачервоному діапазоні
  • цю смугу важко вивчати з Землі чи за допомогою існуючих космічних телескопів, таких як Габбл

Наземні телескопи мають спостерігати крізь атмосферу Землі, яка є непрозорою в багатьох інфрачервоних діапазонах (див. малюнок атмосферного поглинання). Атмосфера містить багато хімічних сполук, таких як вода, вуглекислий газ і метан, що значно ускладнює аналіз навіть у тих діапазонах, де вона майже прозора, адже вони поглинають електромагнітне випромінювання у відповідних лініях спектру. Існуючі космічні телескопи, такі як Габбл, не можуть вивчати ці смуги, оскільки їх дзеркала недостатньо охолоджені (дзеркало Габбла підтримується при температурі близько 15 °C (288 K)), тому сам телескоп сильно випромінює в інфрачервоних діапазонах[56].

NASA виділяє чотири основні цілі телескопу Вебба[57]:

У списку головних завдань телескопа — 2100 спостережень за планетами й малими тілами Сонячної системи, екзопланетами й протопланетними дисками, галактиками, квазарами[58].

Особливості телескопу[ред. | ред. код]

Схема п'яти лагранжевих точок в системі Сонце — Земля. JWST буде розміщений в точці Лагранжа L2

JWST працюватиме поблизу точка Лагранжа L2 системи Земля-Сонце, на відстані приблизно 1 500 000 км від Землі. Для порівняння, Габбл обертається на висоті 550 км над поверхнею Землі, а Місяць перебуває на відстані близько 380 000 км від Землі. Така відстань робить ремонт або оновлення апаратного забезпечення JWST після запуску практично неможливими, принаймні з тими космічними кораблями, що доступні на етапі проєктування та виготовлення телескопа. Об'єкти поблизу цієї точки Лагранжа обертатися навколо Сонця синхронно із Землею, що дозволяє телескопу залишатися на приблизно постійній відстані від нашої планети[59] та мати приблизно однакову орієнтацію сонячного щита і платформи телескопу відносно Сонця та Землі. Така конфігурація дозволить підтримувати температуру телескопу нижче 50 K, що необхідно для спостережень в інфрачервоному діапазоні[60][61].

«Джеймс Вебб» матиме вдвічі меншу масу, ніж Габбл, проте його головне дзеркало — 6,5-метровий вкритий золотом берилієвий рефлектор — матиме збиральну площу в понад шість разів більшу, а саме — 25,4 кв.м. завдяки 18 гексагональним дзеркалам діаметром 0,9 кв.м. кожне.[62]

Сонцезахисний щит[ред. | ред. код]

Для проведення спостережень в інфрачервоному спектрі JWST необхідно підтримувати при температурі нижче 50 К, інакше інфрачервоне випромінювання самого телескопа засліплює його прилади. Тому телескоп використовує великий сонцезахисний екран, щоб блокувати світло і тепло від Сонця, Землі та Місяця, а його розташування поблизу точки Земля-Сонце L2 дозволяє залишати всі три тіла по один бік від космічного корабля в будь-який момент часу[63]. Його гало-орбіта навколо точки L2 уникає тіні Землі та Місяця, підтримуючи постійні умови для сонячного екрана та сонячних батарей[59].

Кожен шар п'ятишарового сонцезахисного екрану має товщину людської волосини[64] і виготовлений з Каптону E, комерційно доступної поліімідної плівки від DuPont, з мембранами, спеціально покритими алюмінієм з обох сторін. Два найгарячіші шари з боку Сонця додатково леговані кремнієм, щоб відбивати сонячне тепло назад у космос[65]. Випадкові мікророзриви полотна щиту під час тестів в 2018 році привели до чергових затримок запуску Джеймса Вебба[66].

Сонцезахисний щит розрахований на дванадцятиразове складання, щоб мати змогу поміститись в обтічник корисного навантаження ракети Ariane 5, який має діаметр 4,57 м і довжину 16,19 м. Після розгортання в точці L2 щит розгорнеться до розмірів 14,162 м × 21,197 м, що можна порівняти з розміром тенісного корту. Сонцезахисний щит був зібраний вручну компанією ManTech (NeXolve) в Гантсвіллі, штат Алабама, перед тим, як він був доставлений в Northrop Grumman в Редондо-Біч, Каліфорнія, для тестування[67].

В цілому, телескоп складається з таких частин: елементи оптичної системи, інтегрований науково-інструментальний модуль, платформа космічного апарату, і сонцезахисний щит.

Оптика[ред. | ред. код]

Дзеркало «Габбла» (ліворуч) і «Вебба» (праворуч) в одному масштабі

Головне дзеркало телескопа ім. Джеймса Вебба складається з 18 гексагональних дзеркальних елементів діаметром 1,32 м зроблених із берилію, вкритого тонким шаром золота. У складеному вигляді діаметр дзеркала становить 6,5 м. На відміну від Габбла, який досліджує небо у ближньому ультрафіолетовому, видимому і ближньому інфрачервоному спектрах (0,1—1 мкм), новий телескоп здійснюватиме спостереження в нижчому частотному діапазоні: від довгохвильового видимого світла до середнього інфрачервоного (0,6—28,3 мкм), що дозволить йому спостерігати об'єкти з великим червоним зміщенням, які занадто старі і дуже далекі для спостереження Габблом.[68][69]

Наукові інструменти[ред. | ред. код]

Інтегрований науково-інструментальний модуль (англ. Integrated Science Instrument Module, ISIM) складається з таких дослідницьких інструментів:

  • Камера ближнього інфрачервоного діапазону (англ. Near-Infrared Camera, NIRCam);
  • Спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону (англ. Near-Infrared Spectrograph, NIRSpec);
  • Прилад для роботи в середньому діапазоні інфрачервоного випромінювання (англ. Mid-Infrared Instrument, MIRI);
  • Датчик точного наведення з пристроєм формування зображення в ближньому інфрачервоному діапазоні й безщілинним спектрографом (англ. Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph, FGS/NIRISS).

NIRCam[ред. | ред. код]

Цифрова модель NIRCam

Камера ближнього інфрачервоного діапазону є основним блоком формування зображення «Вебба» і складається з масиву ртутно-кадмієво-телурових детекторів[70][71]. Робочий діапазон приладу становить від 0,6 до 5 мкм. Його розробив Аризонський університет спільно Центром передових технологій компанії Lockheed Martin.

До завдань приладу входять:

Прилад оснащений коронографом, який дозволяє робити знімки слабких об'єктів поблизу яскравих джерел. За допомогою коронографа астрономи сподіваються визначити характеристики екзопланет, що обертаються навколо найближчих зірок.

NIRSpec[ред. | ред. код]

Модель NIRSpec

Спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону аналізуватиме спектр джерел, що дозволить отримувати інформацію як про фізичні властивості досліджуваних об'єктів (наприклад, температуру та масу), так і про їх хімічний склад. Інструмент здатний робити спектроскопію середньої роздільної здатності в діапазоні довжин хвиль 1мкм і низької роздільної здатності з довжиною хвилі 0,6мкм[72].

Багато об'єктів, які «Вебб» вивчатиме, випромінюють настільки мало світла, що телескопу для аналізу спектра необхідно збирати світло від них протягом сотень годин. Щоб вивчити тисячі галактик за 5 років роботи телескопа, спектрограф був розроблений з можливістю спостереження за 100 об'єктами на площі неба 3×3 кутових хвилин[72] одночасно. Для цього вчені та інженери Годдарда розробили нову технологію мікрозатворів для управління світлом, що входить в спектрограф.

Суть технології, що дозволяє одержувати 100 одночасних спектрів, полягає в мікроелектромеханічній системі, що називається «масив мікрозатворів» (англ. microshutter array). У комірках мікрозатворів спектрографа NIRSpec є кришки, які відкриваються і закриваються під дією магнітного поля. Кожен осередок розміром 100 на 200 мкм[73] індивідуально керується і може бути відкритим або закритим, надаючи або, навпаки, блокуючи частину неба для спектрографа, відповідно. Всього в пристрої 250 000 мікрозатворів.

MIRI[ред. | ред. код]

Модель MIRI в масштабі 1:3

Прилад для роботи в середньому діапазоні інфрачервоного випромінювання (5—28 мкм[74]) складається з камери з датчиком, що має роздільну здатність 1024×1024 пікселя[75], та спектрографа.

MIRI складається з трьох масивів арсен-кремнієвих детекторів. Чутливі детектори цього приладу дозволять побачити червоне зміщення далеких галактик, формування нових зірок і слабко видимі комети, а також об'єкти в поясу Койпера. Модуль камери надає можливість зйомки об'єктів у широкому діапазоні частот з великим полем зору, а модуль спектрографа забезпечує спектроскопію середньої роздільної здатності з меншим полем зору, що дозволить отримувати докладні фізичні дані про віддалені об'єкти.

Номінальна робоча температура для MIRI — К. Така температура не може бути досягнута використанням лише пасивної системи охолодження. Замість цього, охолодження проводиться в два етапи: установка попереднього охолодження на основі пульсаційної труби охолоджує прилад до 18 К, потім теплообмінник з адіабатичним дроселюванням за рахунок ефекту Джоуля — Томсона знижує температуру до 7 К.

Прилад був розроблений групою під назвою MIRI Consortium, що складається з вчених та інженерів з країн Європи, команди співробітників Лабораторії реактивного руху у Каліфорнії та вчених з низки інститутів США[76].

FGS/NIRISS[ред. | ред. код]

Датчик точного наведення (FGS) та пристрій формування зображення в ближньому інфрачервоному діапазоні та безщілинний спектрограф (NIRISS) будуть упаковані разом, але по суті це два різні пристрої[77]. Обидва пристрої були розроблні Канадським космічним агентством.

FGS використовується для стабілізації лінії променя зору телескопу під час наукових спостережень. Вимірювання FGS використовуються для контролю загальної орієнтації космічного апарату, так і для керування тонким рульовим дзеркалом для стабілізації зображення.

Платформа космічного апарату[ред. | ред. код]

Телескоп у зібраному вигляді під обтічником ракети Ariane 5

Платформа космічного корабля є основним несучим компонентом космічного телескопа Джеймса Вебба, який містить безліч обчислювальних, комунікаційних, рухових та структурних частин, об'єднуючи різні частини телескопа[78]. Двома іншими основними елементами JWST є інтегрований модуль наукових інструментів (англ. Integrated Science Instrument Module, ISIM) та елемент оптичного телескопа (англ. Optical Telescope Element, OTE)[79].

Порівняння з іншими телескопами[ред. | ред. код]

Очікувалося, що за чутливістю телескоп Вебба перевершить свого попередника — телескоп Габбла — в 100 разів[80]. В таблиці наведено порівняння основних технічних параметрів найважливіших оптичних та інфрачервоних космічних телескопів останніх 40 років.

Вибрані космічні телескопи та інструменти[81]
Назва Рік Довжина хвилі
(μm)
Апертура
(m)
Охолоджнння
Spacelab Infrared Telescope (IRT) 1985 1.7–118 0.15 Гелій
Infrared Space Observatory (ISO)[82] 1995 2.5–240 0.60 Гелій
Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) телескопу Габбла 1997 0.115–1.03 2.4 Пасивне
Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) телескопу Габбла 1997 0.8–2.4 2.4 Нітроген, згодом кріокамера
Спітцер 2003 3–180 0.85 Гелій
Wide Field Camera 3 (WFC3) телескопу Габбла 2009 0.2–1.7 2.4 Пасивне та термо-електричне[83]
Гершель 2009 55–672 3.5 Гелій
JWST 2021 0.6–28.5 6.5 Пасивне і кріокамера (MIRI)

Запуск[ред. | ред. код]

Виведення на орбіту було здійснено 25 грудня 2021 року ракетою-носієм «Аріан-5» з космодрому Куру. Ракету-носій надала Європейська космічна агенція. Після успішного запуску адміністратор NASA Білл Нельсон назвав це «великим днем для планети Земля»[84]. Телескоп був відділений від верхнього ступеня через 27 хвилин 7 секунд після запуску, розпочавши 30-денну подорож до точки Лагранжа L2. Спеціальна сторінка на сайті NASA дозволяє спостерігати у реальному часі поточний стан телескопу на його шляху до точки призначення: час польоту, відстань від Землі, відстань до точки Лагранжа, швидкість, температуру і фазу розгортання[85].

Після успішного запуску телескоп вдало провів коригування траєкторії. Внаслідок цих маневрів обсерваторія витратить менше палива, аби дістатися точки Лагранжа. Фахівці NASA зазначають, що телескоп працюватиме довше ніж 10 років, на які був розрахований спочатку. 4 січня 2022 року в NASA також повідомили, що «Джеймс Вебб» завершив розгортання однієї з основних своїх конструкцій — теплового щита.[86][87][88][89]

8 січня 2020 року, через 14 днів після запуску, телескоп Вебба завершив розгортання всіх складених частин (щита та дзеркала)[90].

Доступ до спостережного часу[ред. | ред. код]

Час спостереження за JWST буде розподілятися через програму загальних спостерігачів (англ. General Observers, GO), програму спостереження за гарантованим часом (англ. Guaranteed Time Observations, GTO) та наукову програму раннього доступу на розсуд директора (англ. Director's Discretionary Early Release Science, DD-ERS)[91]. Програма GTO забезпечує гарантований час спостереження для вчених, які розробляли апаратні та програмні компоненти для телескопу. Програма GO надає всім астрономам можливість подати заявку на час спостереження і представлятиме основну частину часу спостереження. Програми GO будуть відібрані шляхом peer review відбору Комітетом із розподілу часу (англ. Time Allocation Committee, TAC), подібно до процесу розгляду пропозицій на використання космічного телескопа Габбла. Очікується, що попит на час спостереження на JWST буде значно перевищувати доступний час спостереження.


Галерея[ред. | ред. код]

Міжнародна реакція[ред. | ред. код]

  • Президент Франції Емманюель Макрон заявив, що виведення в космос орбітального телескопа «Джеймс Вебб» стане однією з ключових подій в історії освоєння космосу. За його словами, 25 грудня 2021 року назавжди увійде в історію підкорення космосу.[92]

Цікаві факти[ред. | ред. код]

  • Телескоп Вебб є настільки чутливим, що міг би помітити теплову сигнатуру джмеля на Місяці, спостерігаючи за ним із Землі[93].
  • В цілому, від початку розробки, дата запуску телескопу Вебба була перенесена щонайменше 15 разів.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  1. NASA JWST FAQ "Who are the partners in the Webb project?". NASA. Процитовано 18 November 2011. 
  2. а б За матеріалами spaceflightnow.com (15.12.2021). Запуск JWST перенесений на 24 грудня. The Universe. Space.Tech. Процитовано 2021-12-17. 
  3. James Webb Space Telescope. Northrop Grumman. 2017. Процитовано 31 January 2017. 
  4. Casey Dreier (Oct 25, 202). How much does the James Webb Space Telescope cost?. planetary.org. 1
  5. NASA запустило в космос найдорожчий в історії телескоп. Суспільне. 25.12.2021. Процитовано 25 December 2021. 
  6. Advanced Concepts Studies – The 4 m Aperture "Hi-Z" Telescope. NASA Space Optics Manufacturing Technology Center. Архів оригіналу за 15 October 2011.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  7. STSCI JWST History 1994. Архів оригіналу за 3 February 2014. Процитовано 29 December 2018. 
  8. de Weck, Olivier L.; Miller, David W.; Mosier, Gary E. (2002). Multidisciplinary analysis of the NEXUS precursor space telescope. У MacEwen, Howard A. Highly Innovative Space Telescope Concepts. Highly Innovative Space Telescope Concepts 4849. с. 294. Bibcode:2002SPIE.4849..294D. doi:10.1117/12.460079. 
  9. а б в Berardelli, Phil (27 October 1997). Next Generation Space Telescope will peer back to the beginning of time and space. CBS. 
  10. Lilly, Simon (27 November 1998). The Next Generation Space Telescope (NGST). University of Toronto. 
  11. а б в г д Reichhardt, Tony (March 2006). US astronomy: Is the next big thing too big?. Nature 440 (7081): 140–143. Bibcode:2006Natur.440..140R. PMID 16525437. doi:10.1038/440140a. 
  12. Offenberg, Joel D; Sengupta, Ratnabali; Fixsen, Dale J.; Stockman, Peter; Nieto-Santisteban, Maria; Stallcup, Scott; Hanisch, Robert; Mather, John C. (1999). Cosmic Ray Rejection with NGST. Astronomical Data Analysis Software and Systems Viii 172: 141. Bibcode:1999ASPC..172..141O. 
  13. MIRI spectrometer for NGST. Архів оригіналу за 27 September 2011. 
  14. NGST Weekly Missive. 25 April 2002. 
  15. NASA Modifies James Webb Space Telescope Contract. 12 November 2003.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  16. Problems for JWST. 21 May 2005. 
  17. Refocusing NASA's vision. Nature 440 (7081): 127. 9 March 2006. Bibcode:2006Natur.440..127.. PMID 16525425. doi:10.1038/440127a. 
  18. Cowen, Ron (25 August 2011). Webb Telescope Delayed, Costs Rise to $8 Billion. ScienceInsider. Архів оригіналу за 14 January 2012. 
  19. Independent Comprehensive Review Panel, Final Report. 29 October 2010. 
  20. Amos, Jonathan (22 August 2011). JWST price tag now put at over $8 bn. BBC. 
  21. Moskowitz, Clara (30 March 2015). NASA Assures Skeptical Congress That the James Webb Telescope Is on Track. Scientific American. Процитовано 29 January 2017. 
  22. NASA's James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019. NASA. 28 September 2017.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  23. NASA Delays Launch of James Webb Space Telescope to 2020. Space.com. Процитовано 27 March 2018. 
  24. NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021. nasa.gov. NASA. 27 June 2018. Процитовано 28 June 2018.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  25. NASA delays launch of Webb telescope to no earlier than Dec. 24. 14 Dec 2021. Процитовано 14 Dec 2021.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  26. Thronson, H.A.; Hawarden, T.; Davies, J.K.; Lee, T.J.; Mountain, C.M.; Longair, M. (January 1991). The Edison infrared space observatory and the universe at high redshifts. Advances in Space Research 11 (2): 341–344. Bibcode:1991AdSpR..11b.341T. ISSN 0273-1177. doi:10.1016/0273-1177(91)90514-k. 
  27. Thronson, Jr., Harley A.; Hawarden, Timothy G.; Bradshaw, Tom W.; Orlowska, Anna H.; Penny, Alan J.; Turner, R. F.; Rapp, Donald (1993-11-01). Edison radiatively cooled infrared space observatory. У Bely, Pierre Y; Breckinridge, James B. SPIE Proceedings. Space Astronomical Telescopes and Instruments II (SPIE) 1945: 92–99. doi:10.1117/12.158751. 
  28. Exploration and the Search for Origins: A Vision for Ultraviolet-Optical-Infrared Space Astronomy REPORT OF THE "HST & BEYOND" COMMITTEE, 1996, ed. A. Dressler, Association of Universities for Research in Astronomy. 
  29. The Next Generation Space Telescope. Visiting a time when galaxies were young., by Stockman, H. S.. Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland. The Association of Universities for Research in Astronomy, Washington, D.C., June 1997
  30. Astronomy and Astrophysics Survey Committee; Board on Physics and Astronomy; Space Studies Board; Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications; National Research Council (2001-01-16). Astronomy and Astrophysics in the New Millennium. Washington, D.C.: National Academies Press. ISBN 978-0-309-07031-7. doi:10.17226/9839. 
  31. Astronomy and Astrophysics Survey Committee; Board on Physics and Astronomy; Space Studies Board; Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications; National Research Council (2001-01-16). Astronomy and Astrophysics in the New Millennium. Washington, D.C.: National Academies Press. ISBN 978-0-309-07031-7. doi:10.17226/9839. 
  32. а б National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Committee on Large Strategic NASA Science Missions: Science Value and Role in a Balanced Portfolio. Powering science : NASA's large strategic science missions. Washington, DC. ISBN 978-0-309-46383-6. 
  33. JWST Passes TNAR. STScI. Архів оригіналу за 5 August 2012. Процитовано 5 July 2008. 
  34. Berger, Brian (23 May 2007). NASA Adds Docking Capability For Next Space Observatory. SPACE.com. Процитовано 5 July 2008. 
  35. NASA's Webb Telescope Passes Key Mission Design Review Milestone. NASA. Процитовано 2 May 2010.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  36. The James Webb Space Telescope: Fast Facts. Архів оригіналу за 2012-03-04. Процитовано 2012-02-22. (англ.)
  37. Ramsey, Sarah. NASA’s Webb Space Telescope Receives First Mirror Installation. NASA. Процитовано 2015-11-27. 
  38. NASA's James Webb Space Telescope Primary Mirror Fully Assembled. NASA. 4 February 2016. Процитовано 8 February 2016. 
  39. James Webb Space Telescope observatory is assembled. Space Daily. 29 December 2016. Процитовано 3 February 2017. 
  40. Foust, Jeff (23 December 2016). No damage to JWST after vibration test anomaly. Space News. Процитовано 3 February 2017. 
  41. NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019. NASA. Sept. 28, 2017. Процитовано 10.02.2018.  (англ.)
  42. NASA’s Webb Observatory Requires More Time for Testing and Evaluation (RELEASE 18-019). NASA. March 27, 2018. Процитовано 2018-03-28. (англ.)
  43. Overbye, Dennis (27 March 2018). NASA's Webb Telescope Faces More Setbacks. The New York Times. Процитовано 5 April 2018. 
  44. JimBridenstine (27 June 2018). The James Webb Space Telescope will produce first of its kind, world-class science. Based on recommendations by an Independent Review Board, the new launch date for Webb is 30 March 2021. I'm looking forward to the launch of this historic mission (Твіт). Процитовано 27 June 2018 — через Твіттер.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  45. NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021. NASA. 27 June 2018. Процитовано 27 June 2018.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  46. Kaplan, Sarah; Achenbach, Joel (24 July 2018). NASA's next great space telescope is stuck on Earth after screwy errors. The Washington Post. Процитовано 25 July 2018. 
  47. Запуск космічного телескопа James Webb Space Telescope (JWST) вкотре відкладено. 12.06.2020. 
  48. James Webb Space Telescope to launch in October 2021. ESA. 16/07/2020. Процитовано 2021-12-09. «The launch of the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope (Webb) on an Ariane 5 rocket from Europe’s Spaceport in French Guiana is now planned for 31 October 2021» 
  49. Overbye, Dennis (16 July 2020). NASA Delays James Webb Telescope Launch Date, Again – The universe will have to wait a little longer. The New York Times. Процитовано 17 July 2020. 
  50. Berger, Eric (1 June 2021). Webb telescope launch date slips again. Ars Technica. Процитовано 1 June 2021. 
  51. Foust, Jeff (12 May 2021). Ariane 5 issue could delay JWST. SpaceNews. Процитовано 13 May 2021. 
  52. Targeted launch date for Webb: 18 December 2021. ESA. 8 September 2021. Процитовано 8 September 2021. 
  53. Майбутня заміна Hubble: відома дата запуску телескопа James Webb у космос. РБК-Украина (ru). Процитовано 2021-11-23. 
  54. NASA Provides Update on Webb Telescope Launch – James Webb Space Telescope. blogs.nasa.gov (en-US). Процитовано 2021-11-23. 
  55. Запуск телескопа James Webb вкотре відклали: в чому причина. РБК-Украина (ru). Процитовано 2021-11-23. 
  56. Infrared astronomy from earth orbit. Infrared Processing and Analysis Center, NASA Spitzer Science Center, California Institute of Technology. 2017. Архів оригіналу за 21 December 2016.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  57. https://webb.nasa.gov/content/science/index.html
  58. Ірина КОНТОРСЬКИХ (27.03.2018 19:20). Новий телескоп JWST відкриє раніше не бачені космічні об'єкти. І навіть таємницю походження життя на Землі. Експрес - онлайн. Процитовано 2018-03-28. 
  59. а б L2 Orbit. Space Telescope Science Institute. Архів оригіналу за 3 February 2014. Процитовано 28 August 2016. 
  60. The Sunshield. nasa.gov. NASA. Процитовано 28 August 2016.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  61. Drake, Nadia (24 April 2015). Hubble Still Wows At 25, But Wait Till You See What's Next. National Geographic. 
  62. Lallo, Matthew D. (2012). Experience with the Hubble Space Telescope: 20 years of an archetype. Optical Engineering 51 (1): 011011–011011–19. Bibcode:2012OptEn..51a1011L. arXiv:1203.0002. doi:10.1117/1.OE.51.1.011011. 
  63. The James Webb Space Telescope. nasa.gov. Процитовано 28 August 2016. 
  64. Sunshield Coatings Webb/NASA. jwst.nasa.gov. Процитовано 2020-05-03. 
  65. The Sunshield. NASA Goddard Space Flight Center. NASA. Процитовано 5 June 2018.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  66. NASA announces more delays for giant space telescope. sciencemag.org. 27 March 2018. Процитовано 5 June 2018. 
  67. Morring, Jr., Frank, Sunshield Aviation Week and Space Technology 16 December 2013, pp. 48-49
  68. James Webb Space Telescope. JWST History: 1989-1994. Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD. 2017. Архів оригіналу за 3 February 2014. Процитовано 29 December 2018. 
  69. Instrumentation of JWST. Space Telescope Science Institute. 29 January 2020. Процитовано 29 January 2020. 
  70. nasa.gov/nircam.html Near Infrared Camera (NIRCam) (en). НАСА. Архів оригіналу за 2013-03-21. Процитовано 2013-03-16. 
  71. Near Infrared Camera. James Webb Space Telescope (en). Space Telescope Science Institute. 2013-10-21. Архів stsci.edu/jwst/instruments/nircam/ оригіналу за 2013-03-21. Процитовано 2014-04-18. 
  72. а б /jwst/instruments/nirspec Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec). James Webb Space Telescope (en). Space Telescope Science Institute. 2014-01. Процитовано 2014-04-18. 
  73. webcitation.org/6FHXQAccn?url=http://www.jwst.nasa.gov/microshutters.html Microshutters (en). НАСА. Архів .nasa.gov/microshutters.html оригіналу за 2013-03-21. Процитовано 2013-03-17. 
  74. pocket-guide.pdf MIRI[недоступне посилання з Вересень 2019]
  75. Mid Infrared Instrument. 
  76. gov/miri.html Mid-Infrared Instrument (MIRI) (en). НАСА. Архів оригіналу за 2013-03-21. Процитовано 2013-03-16. 
  77. Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS) (en). НАСА. 
  78. The Spacecraft Bus. NASA James Webb Space Telescope. 2017.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  79. The JWST Observatory. NASA. 2017. «The Observatory is the space-based portion of the James Webb Space Telescope system and is comprisedof three elements: the Integrated Science Instrument Module (ISIM), the Optical Telescope Element (OTE), which includes the mirrors and backplane, and the Spacecraft Element, which includes the spacecraft bus and the sunshield»  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  80. [1] Building James Webb: the biggest, boldest, riskiest space telescope — science.org
  81. JPL: Herschel Space Observatory: Related Missions. NASA, Jet Propulsion Laboratory, Goddard Flight Center, California Institute of Technology. Процитовано 4 June 2012. 
  82. What is ISO?. ESA. 2016. Процитовано 4 June 2021. 
  83. Hubble Space Telescope – Wide Field Camera 3. NASA. 22 August 2016.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  84. Overbye, Dennis; Roulette, Joey (2021-12-25). James Webb Space Telescope Launches on Journey to See the Dawn of Starlight. The New York Times. ISSN 0362-4331. Процитовано 2021-12-25. 
  85. Where is Webb. NASA. Процитовано 30 December 2021. 
  86. Potter, Sean (2022-01-04). Sunshield Successfully Deploys on NASA’s Next Flagship Telescope. NASA. Процитовано 2022-01-06. 
  87. Телескоп Джеймс Вебб успішно розкрив тепловий щит. 24 Канал (uk). Процитовано 2022-01-06. 
  88. Телескоп "Джеймс Вебб" зекономив паливо і працюватиме довше, ніж розраховували. 24 Канал (uk). Процитовано 2022-01-06. 
  89. NASA Says Webb’s Excess Fuel Likely to Extend its Lifetime Expectations – James Webb Space Telescope. blogs.nasa.gov (en-US). Процитовано 2022-01-06. 
  90. https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html
  91. Calls for Proposals & Policy. Space Telescope Science Institute. Процитовано 13 November 2017.  Ця стаття містить текст із джерела, яке перебуває в суспільному надбанні.
  92. Макрон назвав запуск космічного телескопа однією з ключових подій в історії освоєння космосу
  93. https://jwst.nasa.gov/content/about/faqs/tweetChat2.html

Посилання і джерела[ред. | ред. код]

Відео[ред. | ред. код]

Текстові[ред. | ред. код]