Точка Лагранжа 2
Телескоп Джеймса Уэбба, или JWT, часто называют достойным преемником Хаббла, который радовал нас последние три десятилетия. Обсерватория, строительство которой обошлось более чем в десять миллиардов долларов, значительно больше, сложнее и мощнее своего предшественника. Кроме того, он будет расположен гораздо дальше, в точке Лагранжа 2 (L2).
Точка Лагранжа (обозначенная от L1 до L5) — это положение, в котором гравитационные поля двух тел в орбитальном движении вокруг друг друга обеспечивают центростремительную силу, необходимую для этой точки в пространстве, чтобы одновременно сопровождать орбитальное движение обоих тел. Три из этих точек Лагранжа (L1, L2 и L3) расположены на оси, соединяющей два тела, в данном случае Солнце и Землю.
Точка L2, интересующая нас сегодня, расположена примерно в 1,5 миллионах километров от Земли в противоположном от Солнца направлении. Баланс между гравитационными силами Солнца и Земли может позволить JWT находиться в одном и том же относительном положении, не затрачивая много энергии. Однако это не единственная причина, поскольку это также позволит ему оставаться холодным.
Защита от жары
JWT оптимизирован для исследования Вселенной в инфракрасном (ИК) свете — длинных волнах, которые мы воспринимаем как тепло. Чтобы уловить самые слабые инфракрасные сигналы, научные приборы обсерватории должны будут находиться при температуре, близкой к абсолютному нулю. С практической точки зрения, идея состоит в том, чтобы устранить все другие формы тепла, чтобы не мешать наблюдениям. Эти источники тепла включают Солнце, систему Земля-Луна и саму обсерваторию.
Чтобы защититься от жары, JWT должен развернуть солнцезащитный экран размером с теннисный корт. Положение L2 позволит телескопу оставаться на одной линии с Землей во время ее движения вокруг Солнца, одновременно защищая его от жары.
Если все пойдет по плану, приборы телескопа будут работать при температуре около минус 225 градусов Цельсия. Между тем, температура на «горячей стороне» (где, помимо прочего, расположены солнечные панели и антенна связи) будет держаться в районе 88 °C. «Разница в температуре между горячей и холодной сторонами телескопа огромна: вы могли бы почти вскипятить воду на горячей стороне и заморозить азот на холодной«, — говорят в НАСА.
После запуска ему потребуется около 30 дней, чтобы достичь места назначения. После установки на орбите вокруг L2 телескоп начнет наблюдательную кампанию примерно через шесть месяцев — время, необходимое для проверки всех его инструментов. С этого момента обсерватория сосредоточится на первых звездах и галактиках во Вселенной, а также будет исследовать состав атмосфер нескольких внеземных объектов на наличие признаков жизни, а также выполнять многие другие задачи.