Når den er installeret, James Webb-rumteleskop (JWST) vil være det mest kraftfulde teleskop nogensinde bygget. Som den åndelige og videnskabelige efterfølger af Hubble, Spitzer, og Kepler rumteleskoper, dette rumobservatorium vil bruge sin avancerede pakke med infrarøde instrumenter til at se tilbage på de tidligste stjerner og galakser, studere solsystemet i dybden og hjælpe med at karakterisere ekstrasolplaneter (blandt andet).
Desværre har lanceringen af JWST været genstand for flere forsinkelser, idet lanceringsdatoen nu er indstillet i nogen tid i 2019. Heldigvis, torsdag den 8. marts, begyndte ingeniører ved Northrop Grumman-selskabets hovedkvarter det sidste trin i observatoriets integration og testning. Når først JWST er afsluttet, er JWST klar til at blive sendt til Fransk Guyana, hvor den vil blive lanceret i rummet.
Denne sidste fase bestod af at fjerne de kombinerede optik- og videnskabsinstrumenter fra deres forsendelsescontainere - kendt som Space Telescope Transporter for Air, Road and Sea (STTARS) - som for nylig ankom efter test i NASA's Johnson Space Center i Houston. Dette udgør halvdelen af observatoriet og inkluderer teleskopets 6,5 meter (21,3 fod) gyldne primære spejl.
Videnskabelig nyttelast blev også testet ved NASA's Goddard Space Flight Center sidste år for at sikre, at den kunne håndtere vibrationerne forbundet med rumlanceringer og rumtemperaturerne og vakuumforholdene. Den anden halvdel af observatoriet består af det integrerede rumfartøj og solskærm, som er i den afsluttende fase af samlingen på firmaets hovedkvarter Northrop Grumman.
Disse vil snart gennemgå en lanceringsmiljøtest for at bevise, at de er klar til at blive kombineret med videnskabelig nyttelast. Når begge halvdele er færdige med at blive integreret, udføres additionstest for at garantere, at det fuldt monterede observatorium kan fungere ved L2 Earth-Sun Lagrange Point. Som Eric Smith, programdirektøren for JWST ved NASAs hovedkvarter, sagde i en nylig NASA-pressemeddelelse:
”Ekstensiv og streng testning før lancering har vist sig effektiv til at sikre, at NASAs missioner når deres mål i rummet. Webb er langt inde i sin testfase og har set stor succes med teleskopet og videnskabsinstrumenterne, som vil levere de spektakulære resultater, vi forventer. ”
Disse afsluttende prøver er afgørende for at sikre, at observatoriet udsætter korrekt og kan fungere, når det er i rummet. Dette skyldes stort set teleskopets komplicerede design, som skal foldes for at passe ind i Ariane 5-raketten, så det vil bære det ud i rummet. Når det når sin destination, skal teleskopet udfolde sig igen og anvende dets solskærm, spejle og primære spejl.
Alt dette repræsenterede ikke kun en meget teknisk udfordrende fødder, det er første gang, at ethvert rumteleskop har været nødt til at udføre det. Derudover er der også de tekniske udfordringer ved at bygge et komplekst observatorium, der er designet til at fungere i rummet. Mens JWSTs optik- og videnskabsinstrumenter alle blev bygget ved stuetemperatur her på Jorden, måtte de designes til at fungere ved kryogene temperaturer.
Som sådan måtte dens spejle være nøjagtigt poleret og formet, så de kunne opnå den korrekte form, når de afkøles i rummet. Tilsvarende fungerer dens solskærm i et miljø uden tyngdekraft, men blev bygget og testet her på Jorden, hvor tyngdekraften er en heftig 9,8 m / s² (1 g). Kort sagt, James Webb-rumteleskopet er det største og mest komplekse rumteleskop nogensinde bygget og er et af NASAs videnskabelige projekter med højeste prioritet.
Det er ikke så underligt, hvorfor NASA har været nødt til at sætte JWST gennem en så stærk streng proces. Som Smith udtrykte det:
”Hos NASA gør vi det tilsyneladende umulige hver dag, og det er vores opgave at gøre de sværeste ting, som menneskeheden kan tænke på til rumforskning. Den måde, vi opnår succes på, er at teste, teste og prøve igen, så vi forstår de komplekse systemer og verificerer, at de fungerer. ”
At vide, at JWST nu går i gang med den sidste fase af sin udvikling - og at dens ingeniører er overbeviste om, at den vil udføre op til opgaven - er bestemt gode nyheder. Især i lyset af en nylig rapport fra US Government Accountability Office (GAO), der erklærede, at der var sandsynligvis flere forsinkelser, og at projektet sandsynligvis ville overstige dets oprindelige budgetkapital på 8 milliarder dollars.
Som rapporten angav, er det den sidste fase af integration og test, hvor der mest sandsynligt findes problemer og revideret tidsplaner. Rapporten erklærede imidlertid også, at "I betragtning af de investeringer, som NASA har foretaget, og de gode resultater til dags dato, ønsker vi at gå meget systematisk gennem disse test for at være klar til en lancering i foråret 2019."
Med andre ord er der ingen som helst indikation på, at Kongressen overvejer at annullere projektet, uanset yderligere forsinkelser eller omkostningsoverskridelser. Og når JWST er installeret, vil den bruge sine 6,5 meter (21 fod) infrarøde optimerede teleskoper søge i en afstand på over 13 milliarder lysår, give astronomer mulighed for at studere atmosfærerne i solplaneter, exoplaneter og andre objekter inden for vores solsystem.
Så selvom JWST muligvis ikke kommer i gang med sin lanceringsvindue i 2019, kan vi stadig forvente, at den vil tage plads i den nærmeste fremtid. Og når det sker, kan vi også forvente, at det, det afslører om vores univers, vil være sindrende!
