Американское космическое агентство NASA запустило самый большой и сложный орбитальный телескоп в истории — «Джеймс Уэбб». Этот инструмент называют преемником легендарного «Хаббла». Новая инфракрасная обсерватория начнет разгадывать загадки космоса по всем фронтам, от окраин Солнечной системы до первых во Вселенной звезд.
Телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, или JWST) — в основном детище NASA, но важный вклад в его создание внесли также Европейское и Канадское космические агентства. На постройку и испытание инструмента ушло 17 лет и более $10 млрд.
В отличие от оптического «Хаббла», «Уэбб» будет инфракрасным телескопом. В этом диапазоне лучше видны многие объекты, не испускающие собственного света (например, планеты, кометы и астероиды). Кроме того, свет самых далеких галактик, испущенный более 13 млрд лет назад, превратился в инфракрасные волны из-за расширения Вселенной. А еще инфракрасные лучи проходят через непроницаемые для света облака газа и пыли. Наконец, с оптическими телескопами у человечества и без «Уэбба» все хорошо. Новейшие технологии открыли дорогу громадным инструментам на поверхности Земли, например, строящемуся 39-метровому ELT. Конкурировать с этим оптическим гигантом смогла бы лишь орбитальная обсерватория с десятиметровым зеркалом, построить которую практически невозможно. А вот инфракрасные волны слишком сильно поглощаются атмосферой Земли, так что здесь космические телескопы вне конкуренции.
Создание JWST стало настоящим инженерным подвигом и потребовало разработки множества технологий. Например, зеркало «Уэбба» имеет диаметр 6,5 м — рекорд среди оптических и инфракрасных инструментов, когда-либо выводившихся на орбиту. Оно разбито на 18 подвижных сегментов. В момент старта зеркало было частично сложено, оно раскроется только в космосе. Еще одна складная деталь конструкции — противосолнечный экран, ослабляющий поток тепла в миллион раз. Эта защита крайне необходима: солнце будет нагревать поверхность аппарата до +110 °C, а зеркало, отражающее инфракрасные лучи, не должно нагреваться выше –223 °C.
Если инструмент будет работать как задумано, усилия и затраты окупятся сторицей. «Уэбб» откроет перед наукой беспрецедентные возможности.
Всматриваясь в самые далекие галактики, он поможет уловить свет первых звезд во Вселенной. Эти светила погасли многие миллиарды лет назад, но их лучи все еще не преодолели гигантского расстояния до Земли. В наше время тоже рождаются звезды, и JWST позволит впервые наблюдать этот процесс сквозь завесу пыли и газа. Также «Уэбб» получит детальные изображения множества галактик, что поможет понять, как они образуются, живут и умирают. А еще JWST будет сканировать атмосферы потенциально обитаемых планет в поисках газов, указывающих на наличие биосферы. В Солнечной системе ему тоже хватит дел: например, ледяные тела за орбитой Нептуна лучше всего наблюдать именно в инфракрасный телескоп. Также в объектив новой обсерватории попадут кометы, астероиды и планеты. Особенно интересными могут быть наблюдения Урана и Нептуна, ведь мы знаем об этих гигантах довольно мало: еще ни один зонд не выходил на орбиту вокруг них.
Это далеко не все задачи, которые ставит перед телескопом многолетняя программа наблюдений. Планируется, что «Уэбб» приступит к работе через полгода. За это время ему предстоит выйти на рабочую орбиту, а также проверить и настроить все системы.