Космический телескоп им. Джеймса Уэбба, который откроет новые горизонты для астрономии, почти достроен. Осталось убедиться, что он переживет запуск.
Космический телескоп им. Джеймса Уэбба – это чудо современной инженерной мысли. Он будет обладать составным зеркалом 6.5 метров в диаметре, состоящем из 18 шестигранных сегментов, изготовленных из бериллия. В 2018 году, когда его выведут на орбиту, человечество сможет увидеть космос подробнее, чем когда-либо, и даже рассмотреть планеты вокруг звезд в пределах ближайших 14 световых лет. На его создание ушло 20 лет и более чем $8.8 млрд. Но прежде чем отправлять его в космос, инженерам нужно провести последние испытания – в частности, прикрепить его к металлической раме и как следует потрясти.
«Джеймс Уэбб» заменит космический телескоп «Хаббл», который находится на орбите Земли с середины 90х годов. «Хаббл» открыл новую эру в астрономии, обеспечил ученых огромным потоком информации о галактиках и процессах планетообразования в звездных системах, а обычных людей – потрясающими фотографиями далекого космоса. Но сейчас его мощность уже недостаточна. Диаметр основного зеркала «Хаббла» 2,4 метра, то есть площадь собирающей поверхности – всего 4,5 метров. Площадь рабочей поверхности «Джеймса Уэбба» – около 25 м. А чувствительность телескопа напрямую связана с его площадью.
В ближайшие несколько дней начнется вибрационный тест. Это стандартная проверка, которую НАСА применяет ко всему, что отправляет на орбиту, включая зонды и спутники, чтобы убедиться, что оборудование «переживет» тряску и грохот при запуске. В прошлом январе зеркала уже замораживали до температуры, близкой к абсолютному нулю, чтобы проверить их поведение в их будущих «рабочих» условиях. Последние тесты, по сути, являются формальностью, ведь запас прочности телескопа превосходит нагрузку при запуске многократно. Но это не значит, что инженеры не нервничают: «Когда у вас уже почти собранный телескоп, вы не хотите, чтобы что-нибудь пошло не так», – прокомментировал Джейсон Хайлан, ведущий инженер проекта. Ранее им уже приходилось отложить первый этап тестов, потому что слишком сильный ветер раскачивал всю тестовую конструкцию и мог повалить столбы электропередач, и инженеры решили не рисковать с возможными отключениями электроэнергии. После того, как ветер утих, инженеры начали подготовку к тесту.
Вся тестовая система установлена на резиновых подушках, которые рассеивают вибрации, не давая им разрушить само здание. Зеркала телескопа, упакованные в ткань так же, как они будут упакованы при запуске, прикрепляются болтами к металлической пластине, которую с помощью системы моторов трясут из стороны в сторону, примерно как детскую погремушку – но с куда большей мощностью. Нагрузка на оборудование достигает тысяч килограммов. После каждого запуска инженеры собирают и анализируют данные, прежде чем увеличивать нагрузку. На пике испытаний телескоп будет подвергнут перегрузке в 1.2G.
После этого будут проверять реакцию зеркал на грохот, неизбежный при запуске. Телескоп закатят в специальную звуковую камеру, где массивные динамики будут создавать звуковое давление, эквивалентное старту ракеты или запуску десятка реактивных двигателей.
В следующем году телескоп упакуют и переправят в Космический Центр НАСА в Калифорнии, где его снабдят огромным солнечным экраном (размером примерно с теннисный корт), который будет защищать телескоп от перегрева солнечными лучами. После этого он станет слишком большим для авиаперевозки, поэтому к месту запуска его отправят на корабле.
Телескоп Уэбба будет в 100 раз более мощным, чем Хаббл. Возьмем, к примеру, «Столпы творения» – скопления межзвездного газа и пыли, расположенные в туманности Орел, примерно в 7000 световых лет от Земли. Вот как их сфотографировал Хаббл:
И вот как они будут выглядеть для телескопа Уэбба, который может видеть звезды, которые от Хаббла закрывает пыль:
Телескоп Уэбба откроет новую эру в космической астрономии – для ученых, и обеспечит интернет миллиардами новых фантастических фотографий далекого космоса, если, конечно, все пойдет, как надо. Когда после запуска Хаббла оказалось, что зеркало работает неправильно, НАСА послали астронавтов и те починили его прямо на орбите, но телескоп Уэбба не приспособлен принимать «посетителей», так что с ним так не выйдет. Так что инженерам и ученым в 2018 году предстоят две весьма нервные недели, пока автоматика будет разворачивать зеркала телескопа в космосе и выводить их в нужное положение.
