Коли його запустять наступного року, телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST) буде найбільшою та найскладнішою обсерваторією, яку коли-небудь виводили в космос. Запуск місії неодноразово відкладали, бо розробники мусили виконати низку тривалих додаткових випробувань телескопа. Все це для того, щоб забезпечити виживання JWST та функціонування у вакуумі та критичних температурних умовах  космічного простору.

Нещодавно випробувальники виконали важливий «Наземний тест сегментів» (Ground Segment Test). Увімкнули повністю зібрану обсерваторію й подивилися, як вона реагуватиме на команди, коли перебуватиме в космосі. Ці команди видавав Центр оперативних місій при Науковому інституті космічного телескопа (Space Telescope Science Institute, STScI) в Балтиморі. Пройшовши цю останню віху випробувань, JWST тепер готовий до запланованого запуску наступного року в жовтні.

Якщо коротко, то «Наземний тест сегментів» — це повна перевірка роботи обсерваторії, починаючи від планування місії і закінчуючи одержанням наукових даних та їх архівування для подальшого використання. Це гарантує, що всі компоненти обсерваторії будуть функціонувати в космосі й працюватимуть із складними мережами зв’язку, щоб отримувати команди та надсилати назад дані.

Тепер, коли обсерваторія «Джеймс Вебб» повністю зібрана, розробники виконують її повні випробування, щоб переконатись, що вона підготовлена ​​до роботи в космічному просторі. Фото з сайту www.universetoday.com.

Аманда Арвай (Amanda Arvai), заступник начальника відділу оперативних місій STScI, в нещодавньому прес-релізі NASA зазначила:

«Уперше ми зробили це як із апаратним обладнанням обсерваторії, так і з наземною системою. Ми виконували окремі складові цього тесту під час монтажу обсерваторії, але це перша в історії і повністю успішна комплексна перевірка обсерваторії та наземних служб. Це велика віха для проєкту і дуже важливо бачити, що “Вебб” працює, як ми й очікували».

Для цього тесту випробувальники надіслали команди з Операційного центру місії, щоб активувати і далі експлуатувати кожен з чотирьох приладів, що складають інтегрований модуль наукових приладів JWST (Integrated Science Instrument Module, ISIM). До нього входять камера для ближнього інфрачервоного діапазону (Near-Infrared Camera, NIRCam), спектрограф для ближнього інфрачервоного діапазону (Near-Infrared Spectrograph, NIRSpec), прилад для середнього інфрачервоного діапазону (Mid-Infrared Instrument, MIRI), а також датчик точного наведення/ пристрій для зйомки в ближньому інфрачервоному діапазоні та безщілинний спектрограф (Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph, FGS/NIRISS).

Після того, як «Вебб» опиниться в космосі, команди для нього надсилатимуть з STScI в Балтиморі через один з трьох масивів радіоантен, що складають Мережу далекого космічного зв’язку (Deep Space Network, DSN). NASA використовує цей міжнародний масив великих радіоантен, що розміщені в Каліфорнії, Іспанії та Австралії, для зв’язку з місіями, коли вони перебувають у космосі. Ці команди передаватимуть в обсерваторію, коли вона буде міститися в точці Лагранжа L2 Земля—Сонце.

Одна із радіоантен Мережі далекого космічного зв’язку (Deep Space Network). Фото з сайту www.universetoday.com.

Для імітації відстаней, на яких перебуватиме JWST в космосі — 374 000 км у перигеї та 1,5 млн км в апогеї, — операційна група з управління польотом використовувала спеціальний емулятор, який імітував радіозв’язок між обсерваторією та DSN. Через емулятор команда надходила до DSN, а звідти на телескоп Джеймса Вебба, який нині вміщений в чистій кімнаті приміщення компанії Northrop Grumman в Редондо-Біч, штат Каліфорнія.

Випробування виконувала група науковців та інженерів з майже 100 осіб протягом чотирьох днів поспіль. Однак лише сім співробітників були присутніми в Центрі оперативних місій через обмеження, встановлені у зв’язку з пандемією COVID-19. Решта команди працювала віддалено і в режимі телеприсутності регулярно контролювала тих, хто працював у Центрі, та хід тесту.

Наступним кроком у підготовці обсерваторії до роботи в космосі буде тестування рівня акустики та синусоїдальні вібрації. Вони визначать, чи зможе обсерваторія витримати перевантаження, які будуть під час запуску та в екстремальних умовах космосу. Такі випробування виконували для окремих компонентів, а тепер таку перевірку вперше має пройти повністю зібраний телескоп.

JWST — це результат багаторічної напруженої роботи наукових інститутів, комерційних структур та багатьох космічних агентств — NASA, ESA та Канадського космічного агентства (CSA). Після запуску в жовтні 2021 року цей космічний телескоп наступного покоління проллє нове світло на відкриття, зроблені попередніми місіями, такими як космічні телескопи «Габбл», «Кеплер» та «Спітцер». Він також виконає нові дослідження, які були не по силі попереднім поколінням телескопів.

Його вдосконалені системи інфрачервоних приладів, спектрографів та коронаграфів дозволять спостерігати віддалені зорі та екзопланети. Це дасть змогу науковцям вивчати їх як ніколи раніше та визначати, чи придатні вони для життя. Він також буде шукати життя в Сонячній системі, вивчаючи планети і супутники, особливо холодні, вкрити кригою, супутники Юпітера і Сатурна, що океани під поверхнею (Європа, Ганімед, Енцелад, Титан тощо).

Потужна оптика телескопа Джеймса Вебба дозволить йому зазирнути назад у часі до самого раннього періоду існування Всесвіту, даючи астрономам уявлення про те, коли і як утворилися перші зорі та галактики. Він досліджуватиме великомасштабну структуру Всесвіту, щоб виміряти швидкість його розширення та визначити роль, яку відіграють темна матерія і темна енергія в космічній еволюції.

За інф. з сайту www.universetoday.com