В настоящий момент, пока пишутся эти строки, космический телескоп «Джеймс Уэбб» продолжает развертывание второго элемента своего главного зеркала. Это заключительный этап сложного процесса подготовки космического аппарата, оцениваемого в сумму, превышающую десять миллиардов долларов, к работе. Впереди еще необходимо преодолеть третью часть пути до второй точки Лагранжа системы Земля–Солнце и провести калибровку всех инструментов в течение нескольких месяцев, однако самый рискованный период путешествия уже завершен.
У создателей марсоходов Curiosity и Perseverance, инженеров Jet Propulsion Laboratory (JPL), встречается выражение «шесть минут ужаса», которым описывается период времени, необходимый аппарату для перехода из перелетной конфигурации в рабочую: он входит в атмосферу Марса, замедляется благодаря щиту из абляционных материалов, затем с помощью парашютов, и, наконец, ровер совершает посадку на поверхность с помощью специального устройства Sky Crane.
Автоматизированная последовательность действий длится шесть минут, и наземный центр управления полетом не сможет вмешаться в случае возникновения нештатной ситуации, неисправности или поломки. Операторам остается лишь отслеживать данные телеметрии, передаваемые по сети дальней космической связи. Из-за задержки сигнала информация об успехе или неудаче посадки достигнет людей примерно через тридцать минут после завершения всех операций. Инженеры JPL — демонстрирует свой профессионализм и способность создавать аппараты, которые могут самостоятельно решать возникающие проблемы.
Команда, занимавшаяся разработкой космического телескопа «Джеймс Уэбб», стоимость которого в десять раз превышала» ( JWST) в то же время «Уэбб» оказался в условиях, сочетающих преимущества и серьезные трудности. Близость к Земле позволяет осуществлять мониторинг его работы практически в реальном времени. Однако стоимость проекта достигла десяти миллиардов долларов, его создание заняло двадцать пять лет, а спектр задач, которые ему предстоит выполнить, значительно шире, чем у марсоходов. Таким образом, любая ошибка станет критической и негативно отразится на репутации тысяч специалистов. И JWST аналогично роверам не может рассчитывать на помощь людей: пусть он и находится совсем недалеко по космическим меркам, но слетать к нему для ремонта нет никакой возможности.
Судя по всему сотрудники Northrop Grumman, на плечи которых легло основное бремя создания «Уэбба», справились с поставленной задачей. Спустя ровно две недели после запуска JWST почти принял окончательный облик. Согласно записи в официальном блоге телескопа на сайте Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США ( NASA), развертывание второго «крылышка» главного зеркала аппарата состоится 8 января. Процесс будет онлайн-транслироваться NASA TV «не позднее 9:00 утра по восточному времени Северной Америки (17:00 МСК).
«Две недели ужаса»
Через полторы минуты после того, как ракета-носитель отделила вторую ступень Ariane 5 космический телескоп автоматически разложил свою солнечную батарею. Это был единственный «шаг» выполненный аппаратом самостоятельно, без команды с Земли. В остальном JWST сохранил конфигурацию, в которой находился под обтекателем и при транспортировке до стартовой площадки. Впереди у него было полтора миллиона километров пути и несколько десятков критически важных операций по развертыванию элементов конструкции. Ведь в рабочей конфигурации «Уэбб» не может уместиться ни на одной существующей или разрабатываемой ракете.
К сегодняшнему дню JWST включил, развернул, разложил или раскрыл:
- направленную антенну для передачи основных объемов научных данных;
- обе «паллеты» с упакованными на них слоями защитного экрана;
- штангу, «приподнимающую» телескоп над защитным экраном;
- кормовой стабилизатор, использующий давление солнечного ветра для корректировки положения аппарата в пространстве;
- средние боковые штанги («руки»), на которых растягивается защитный экран;
- все пять слоев защитного экрана — каждый по очереди разложен и натянут;
- вторичное зеркало на трех штангах;
- важнейший научный инструмент телескопа — камера среднего инфракрасного диапазона ( MIRI), — была снята защитная крышка, и проведена первичная проверка работоспособности;
- холодильник-излучатель (радиатор) для сброса паразитного тепла от научных инструментов;
- левое «крылышко» основного зеркала с тремя его шестигранными сегментами.
Как только вторая боковая секция главного зеркала займет свое рабочее положение, телескоп не будет подвергаться значительным изменениям. Ему предстоит преодолеть еще приблизительно 376 тысяч километров до второй точки Лагранжа системы Солнце–Земля. Аппарат достигнет ее на 29-й день своей миссии, выполнит коррекционный маневр и переместится в область космоса, где будет работать не менее десяти лет. Если все пройдет успешно, конечно.
Получение первых научных данных с устройства станет возможным не ранее чем через пять месяцев. В течение этого времени операторы центра управления полетами будут проводить проверку систем JWST, для достижения оптимальной работы космическому телескопу требуется тщательная настройка, калибровка его инструментов и терпеливое ожидание. Прежде чем он начнет полноценную работу, его «камеры» должны быть охлаждены до экстремально низкой температуры – всего на шесть градусов выше абсолютного нуля. Обеспечение этой задачи возложено на гениальную систему, включающую гелиевый холодильник с двумя двигателями Стирлинга. Они настолько точно сбалансированы, что практически не создают вибраций.
За путешествием «Уэбба» можно наблюдать на специальном сайте сайте NASA, а также в твиттере проекта. Что интересно, команда по связям с общественностью заблокировала в этом аккаунте странички, посвященные солнечным, лунным и околоземным миссиям агентства. Такой поступок символизирует успешное раскрытие защитного экрана телескопа, полностью блокирующего любое излучение от Солнца, Земли и Луны.
Upd. 8 января в 18:32: главное зеркало JWST полностью раскрыто.