NASA lansează telescopul spațial James Webb de 10 miliarde de dolari pentru a explora cele mai vechi stele și galaxii

Într-o misiune pregătită de mai bine de două decenii, NASA a lansat sâmbătă cea mai scumpă sondă științifică construită vreodată, un Telescop de 10 miliarde de dolari Va încerca să capteze lumina stelelor din primele galaxii născute în Crezetul de foc al Big Bang-ului.

Depășind bugetul cu miliarde și ani întârziere, telescopul spațial James Webb a zburat în cele din urmă de pe Pământ în ziua de Crăciun, explodând de la locul de lansare al Agenției Spațiale Europene din Kourou, Guyana Franceză, la 7:20 a.m. EDT, deasupra unei rachete Ariane 5.

Susținătorul european, construit de Arianespace ca parte a contribuției ESA la proiectul Webb, a făcut un spectacol de vacanță uimitor, alergând departe de un loc de lansare în junglă de pe coasta de nord-est a Americii de Sud printr-un cer acoperit.

Accelerată peste bariera sonoră la 47 de secunde după decolare, Ariane 5 a sărit rapid din atmosfera inferioară groasă, aruncând două curele de înălțare cu combustibil solid pe parcurs.

Motorul din prima etapă al lui Vulcain 2 alimentat cu hidrogen s-a oprit la opt minute și jumătate după lansare, iar zborul a continuat încă 16 minute cu puterea răcirii din a doua etapă a rachetei.

Apoi, la 27 de minute după lansare, la aproximativ 865 de mile deasupra coastei de est a Africii, telescopul spațial James Webb a fost lansat pentru a zbura singur, îndreptându-se spre exterior cu peste 21.000 de mile pe oră.

„Du-te, Web!” Observatorul misiunii a exclamat în timp ce echipa a explodat în aplauze.

Încă pliat pentru a se potrivi în interiorul conului nasului lui Ariane 5, panoul solar unic al observatorului este esențial pentru începerea reîncărcării bateriilor navei spațiale, care au fost desfășurate la comanda computerului la aproximativ șase minute după separare. O rachetă la bord este programată să fie lansată sâmbătă seara pentru a stabili cursul.

„Aceasta este o zi grozavă, nu numai pentru America, pentru partenerii noștri europeni și canadieni, dar este o zi grozavă pentru planetă”, a spus administratorul NASA Bill Nelson, vorbind de la Centrul Spațial Kennedy.

El i-a felicitat pe miile de bărbați și femei care au construit și au lansat telescopul, spunând: „Ați fost cu toții uimitoare și, de-a lungul a trei decenii, ați produs acest telescop care acum ne va duce înapoi în timp”.

„Este o mașină a timpului”, a spus el, „și ne va duce înapoi la începuturile universului”. „Vom descoperi lucruri incredibile pe care nu le-am imaginat niciodată”.

Lui Webb i-ar lua o lună întreagă pentru a-și atinge oprirea orbitală la un milion de mile de Pământ, în partea îndepărtată a orbitei Lunii – cunoscut sub numele de Punctul Lagrange 2 – unde poate orbiti Soarele pe o linie gravitațională cu Pământul, oferind răcoare și întuneric. Mediul necesar pentru succesul misiunii.

Telescopul a fost optimizat pentru a capta imagini ale primelor stele și galaxii care au început să strălucească în urma Big Bang-ului, lumina care a fost întinsă în porțiunea infraroșu a spectrului prin expansiunea spațiului însuși în ultimii 13,8 miliarde de ani. .

Această lumină nu poate fi văzută de pictogramă Hubble, pe care Webb îl va înlocui în cele din urmă. Hubble a fost conceput pentru a studia lungimile de undă ale luminii vizibile, dar a descoperit galaxii care datează cu jumătate de miliard de ani de la Big Bang.

Webb ar trebui să fie capabil să împingă sute de milioane de ani dincolo de asta, să detecteze lumina care a început să se stingă când universul avea doar 200 de milioane de ani și ceva. Aceasta este epoca în care universul a ieșit pentru prima dată din ceața de hidrogen la naștere și lumina stelelor a început să călătorească liber prin spațiu.

Imaginile mult așteptate ale copiilor despre univers sunt de așteptat să arunce o lumină revoluționară asupra formării și evoluției galaxiilor, asupra găurilor negre supermasive care se află în nucleele lor și asupra ciclurilor de viață ale stelelor, de la naștere până la exploziile uriașe de supernove care apar. Majoritatea elementelor din tabelul periodic.

Aproape de casă, Webb va studia, de asemenea, atmosferele planetelor care orbitează stelele din apropiere pentru a determina locuibilitatea acestora și pentru a oferi o vedere de rutină de aproape a planetelor, lunilor, asteroizilor și cometelor din sistemul solar al Pământului, de la Marte spre îndepărtata centură Kuiper dincolo de Neptun.

Lagrange Point 2 nu este la îndemâna oricărui echipaj de reparații de astronauți așteptat, dar este un loc ideal pentru a atinge temperaturile extrem de scăzute necesare pentru a detecta emisiile infraroșii din universul infantil.

Dar numai orbita nu este suficientă pentru a răci Webb în limitele necesare de 50 de grade sau peste zero absolut.

Pentru ca oglinda primară lată de 21,3 picioare a telescopului și cele patru instrumente ale sale sensibile să detecteze acea căldură slabă, Webb trebuie mai întâi Desfaceți și întindeți baldachinul Dimensiunea unui teren de tenis pentru a bloca emisiile de lumină și căldură ale soarelui, pământului și lunii.

Peste 100 de mecanisme activate electric, folosite pentru a menține cele cinci straturi subțiri de păr ale lui Kapton în timpul vibrației de lansare și a începerii imponderabilității, trebuie să se deschidă perfect, astfel încât diafragmele de pe brațe să poată fi retrase conform planului.

Fiecare strat trebuie apoi întins și separat prin cabluri motorizate care trec prin zeci de scripete.

Dacă totul pare complicat, așa este. Dacă sună neobișnuit de riscant, este.

„Scutul solar este locul în care există un risc mare de implementare, deoarece există o mulțime de eșecuri la un moment dat și este doar complicat”, a spus Paul Geithner, director adjunct de proiect.

„Avem 107 dispozitive de declanșare mici, neexplozive, dispozitive de eliberare cu membrană… acolo este un risc mare de desfășurare pentru că are o mulțime de piese. Sunt mecanisme simple, dar sunt multe și toate trebuie să muncă.”

Desfăşurarea copertinei este de aşteptat să înceapă pe 28 decembrie, iar dacă totul va merge bine, procesul se va finaliza până pe 2 ianuarie.

Urmează implementarea oglinzii segmentate primare de 21,3 picioare de la Webb, cea mai mare creată vreodată pentru un dispozitiv în spațiu. La fel ca un parasolar, oglinda ar trebui să fie pliată pentru a se potrivi conului de nas Ariane 5.

Începând cu aproximativ 10 zile de la lansare, șase dintre cele 18 segmente de oglindă hexagonale, trei pe fiecare parte, vor fi pliate și blocate la locul lor. Fiecare parte poate fi răsturnată și înclinată după cum este necesar pentru a obține o focalizare clară, un proces care ar dura câteva luni pentru a se finaliza.

În timpul implementării și funcționării, Webb va continua procesul de răcire lentă pentru a atinge temperatura de funcționare dorită. Dacă totul merge bine, primele imagini științifice sunt așteptate la șase luni de la lansare.

Mark McGreen, consilier principal al ESA pentru Știință și Explorare, a declarat într-un interviu pentru Spaceflight Now.

„Dacă doar jumătate din parasolar ar fi desfășurat, telescopul nu s-ar răci niciodată, instrumentele nu s-ar porni. Așa că este o perioadă tulburătoare, prima lună. Și apoi, cinci luni de răcire și pornire, și apoi putem începe cu știința.”