Космический телескоп имени Джеймса Уэбба: новые подробности

Аэрокосмическое агентство NASA собирается запустить свою новую флагманскую космическую обсерваторию JWST (James Webb Space Telescope — космический телескоп имени Джеймса Уэбба) где-то в 2018 году. Однако перед тем, как запускать в космос столь сложную и невероятно крутую штуку, инженерам следует серьезно поломать голову над тем, как же уместить эту громадину в ограниченных условиях космического аппарата, который доставит телескоп к звездам. Совсем недавно официальные представители Центра космических полётов им. Р. Годдарда, принадлежащего NASA, объявили о том, что получили все 18 зеркал, которые будут установлены на JWST.

Данное событие является очень важным и символичным шагом данного проекта, который и без того наделен впечатляющим набором современнейших технологий и возможностей. Сложность транспортировки телескопа в космос заключается в том, что пока на Земле нет существующей ракеты, которая смогла бы уместить на своем борту все 18 элементов зеркал в собранном состоянии, которые в итоге будут образовывать одно большое зеркало телескопа. Поэтому JWST призван стать первым космическим телескопом, который будет отправлен на орбиту в складном виде.

Так как данная обсерватория разрабатывается с тем учетом, который позволит заглянуть ученым в самую раннюю историю возникновения Вселенной, то становится понятно, что телескоп должен обладать таким набором «глаз», который позволил бы уловить даже самые незначительные источники света. И если все получится, то JWST сможет похвастаться ни одним, ни двумя, а целыми тремя наборами зеркал, направлением каждого из которых можно будет вести совершенно независимо друг от друга.

Главным субподрядчиком в рамках постройки всех необходимых зеркал является компания Ball Aerospace & Technologies Corporation, штаб-квартира которой находится в городе Боулдер, штат Колорадо (США). Задачей компании была постройка высокотехнологичных и в то же время достаточно легких для транспортировки зеркальных элементов. Основным же подрядчиком проекта по постройке телескопа является компания Northrop Grumman.

Ширина основных зеркал телескопа составляет 6,5 метра, что более чем в два раза больше, чем у космического телескопа «Хаббл». Ширина каждого из 18 гексагональных зеркал составляет 1,3 метра, а вес — менее 40 килограммов. Каждое зеркало имеет несколько слоев, начиная от отражательной позолоченной бериллиевой подложки и заканчивая бериллиевой структурой основания. Целостность конструкции позволяет удерживать каркас Delta. При этом каждое зеркало крепится на специальную раму Backplane Interface Flexure, на которой установлены миниатюрные приводы, позволяющие зеркалу расположиться в правильном и нужном направлении.

«Сложность зеркальных узлов обусловлена тем, что они разработаны быть очень легкими, но при этом способными работать при сверхнизких температурах -240 °C, выдержать перегрузки и вибрацию при запуске, а после этого еще и сохранять свою возможность дистанционного управления через приводы (моторчики), а также сохранять колоссальный уровень синхронизации на протяжении более двух недель, когда потребуется задействовать все зеркала как нечто одно единое целое», — говорит исследователь Ли Файнберг, занимающийся руководством установки оптических элементов на JWST в Центре космических полётов им. Р. Годдарда.

Эксперт говорит, что каждый сегмент зеркала содержит шесть приводов наведения и один дополнительный привод в их центре. Это позволяет каждому зеркальному компоненту работать сообща и фокусировать свой взгляд в одну точку, как если бы они были одним гигантским зеркалом.

Ученые NASA делают большие ставки на космический телескоп имени Джеймса Уэбба, чей бюджет разработки уже перевалил за отметку в 8,8 миллиарда долларов. Астрофизики и астрономы будут его использовать для исследования природы темной материи, для изучения истории ранних звезд и галактик, а также для поиска новых экзопланет. Безо всяких сомнений, JWST может совершить настоящую революцию в исследовании космоса и астрономии.