Zapowiadany jako następca Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), zwiastuje nową erę w astronomii. To gigantyczne obserwatorium pomoże odpowiedzieć na niektóre z największych i najważniejszych pytań współczesnej astronomii.
Projekt Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba został opracowany w 1996 r. z myślą o uruchomieniu go w 2007 r. Napotkał jednak szereg potknięć i opóźnień, które sprawiły, że do dzisiaj teleskop jest na Ziemi, wciąż zamknięty w laboratoriach NASA. Niektórzy członkowie amerykańskiego kongresu pytają, czy JWST wart jest wszelkich opóźnień – także tych finansowych. Naukowcy odpowiadają jednym tchem, że to narzędzie, które wyniesie współczesną astronomię na wyższy poziom. Warte jest każdego wydanego dolara.
Wielkie marzenie
Po wstępnych szacunkach projektu w wysokości 1 mld $, koszt ukończenia teleskopu gwałtownie wzrósł do 9,66 mld $, podczas gdy datę uruchomienia przesunięto o ponad dekadę. Błędy techniczne, awarie sprzętu i zmiana rządu na początku 2019 r. doprowadziły do zepchnięcia projektu teleskopu nowej generacji na dalszy plan.
Przez większość czasu, gdy JWST był rozwijany, NASA dążyła do uruchomienia go w październiku 2018 r. We wrześniu 2017 r. data ta została przesunięta na wiosnę 2019 r. W marcu 2018 r. ponownie ją opóźniono – na maj 2020 r. To nie koniec kombinacji NASA. W czerwcu 2018 r. start teleskopu przełożono na marzec 2021 r. Nie wiadomo, czy grożą nam kolejne kompilacje.
Jedną z głównych przeszkód w uruchomieniu JWST jest ogromny zakres prac koniecznych do wykonania. Inżynierowie NASA w obliczu wyzwań naukowych, których nigdy wcześniej nie podejmowano, musieli od podstaw opracować 10 nowych technologii. Obejmowały one zaawansowaną tarczę chroniącą teleskop przez promieniowaniem słonecznym, a także oprogramowanie do utrzymania Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba na właściwym kursie.
„Wśród nowych technologii znajdują się: detektory bliskiej i średniej podczerwieni, materiały osłon przeciwsłonecznych, mikrosuwery oraz systemy kontroli czoła fali. Niemal wszystkie te technologie są „kriogeniczne”, co oznacza prace w ekstremalnie niskich temperaturach. Ważne jest, aby te elementy były zimne, ponieważ teleskop będzie odczytywał pomiary ciepła i światła z gwiazd, a ciepło z instrumentów przeszkadzałoby w przeprowadzaniu analiz” – czytamy w raporcie NASA.
Niestety, sprzętów tak złożonych i innowacyjnych jak JWST, nieplanowane opóźnienia oraz komplikacje są czymś oczywistym. Zawsze trzeba brać je pod uwagę – nie inaczej było w latach 60. ubiegłego wieku, gdy NASA planowała wysłanie ludzi na Księżyc.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest najbardziej złożonym i najambitniejszym projektem astronomicznym, jakiego kiedykolwiek się podjęto, a jego realizacja jest procesem długofalowym. Czekamy na niego trochę dłużej niż zakładano, ale obserwacje astronomiczne, które umożliwi będą dosłownie przełomowe. Warto czekać.
Günther Hasinger, dyrektor ds. naukowych ESA
Wielkie opóźnienie
Jednym z największych wyzwań stawianych przez NASA są ciągle zmieniające się priorytety prezydentów i członków Kongresu. W przeciwieństwie do Chin, amerykański program kosmiczny jest niemal zawsze nastawiony na konkretne cele naukowe, których postrzeganie zmienia się z każdą mijającą administracją. Jako dobry przykład należy wspomnieć plany NASA na powrót ludzi na Księżyc do 2024 r. Cel jest możliwy do osiągnięcia, ale zmiany a amerykańskiej administracji rządowej mogą go poważnie utrudnić.
Kiedy JWST został oficjalnie zaproponowany przez NASA w 2001 r. jako kosmiczny teleskop nowej generacji, jego realizację uznano za najwyższy priorytet i przeznaczono na niego miliard dolarów. Projekt pochłonął 200 mln dolarów, a budowa teleskopu dokładnie miliard. Dopiero po uruchomieniu odkryto, że zwierciadło teleskopu jest wadliwe i konieczna jest korekta. To oznaczało kolejne, jeszcze bardziej kosmiczne koszty.
Northrop Grumman, główny wykonawca JWST, był często krytykowany ze względu na opóźnienia i generowanie „niepotrzebnych” kosztów. Błędy ludzkie z pewnością przyczyniły się do problemów Webba od oderwania się od Ziemi. Jedna osoba wybrała niewłaściwy rozpuszczalnik do czyszczenia zaworu paliwa, podczas gdy inna wybrała nieodpowiedni zestaw przewodów i spaliła jeden z układów elektronicznych podczas testu. Tuż przed kolejnym ważnym, testem, niewłaściwe elementy mocujące zostały zainstalowane na osłonie przeciwsłonecznej, co spowodowało kolejne opóźnienie. Warto nadmienić, że wszelkie kwoty przekraczające zakłady budżet przez wykonawcę spadają na rząd. Podobno „inaczej się nie dało”. Realizacja tak złożonego projektu jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nigdy nie byłaby możliwa na podstawie umowy o stałej cenie. Podobno.
Wielka nadzieja
JWST finalnie oderwie się od Ziemi i zostanie wystrzelony w przestrzeń kosmiczną. Jesteśmy już bliżej niż dalej od tego momentu. Teleskop pokona ponad 1,6 mln km od Ziemi, do punktu libracyjnego L2, gdzie dołączy do Obserwatorium Kosmicznego Plancka i Kosmicznego Teleskopu Herschela. Ze zwierciadłem o średnicy 8 metrów, JWST będzie w stanie gromadzić dane z pierwszych powstałych galaktyk i gwiazd. Instrument ten rozwiąże niektóre z największych zagadek dotyczących młodego Wszechświata i pozwoli spojrzeć dalej niż jakiekolwiek inne urządzenie. Niewykluczone, że znajdzie także planety nadające się do podtrzymania życia. Moment startu teleskopu na rakiecie Ariane 5 – miejmy nadzieję, że na początku 2021 r. – będzie wyjątkowy. Dla naukowców i całej ludzkości.
