Halálközeli élményből tér vissza a James Webb

Az új esztendőbe lépve a megszilárdult politikai támogatás és a megújult tudományos potenciálnak köszönhetően felgyorsulhatnak a James Webb Űrtávcső (JWST) egyes munkálatai, a 8,8 milliárd dolláros obszervatórium azonban csak 2018 végén hagyhatja el a Földet.

A projekt vezetői így is aggódnak, hogy az elkövetkező évek tesztjei olyan rejtett problémákat tárnak majd fel, ami tovább duzzasztja az amúgy is csillagászati költségeket. A következő három év során kerül összeszerelésre az obszervatórium távcső eleme, a 18 hatszögű elsődleges tükörszegmensből álló 6,5 méter átmérőjű összetett rendszer, ami hétszer nagyobb a Hubble Űrtávcsőnél. Az elsődleges tükröt a másodlagossal és harmadlagossal, valamint a finomító tükrökkel együtt egy tartószerkezetre erősítik, aminek kibontható szárnyaival és "árbocaival" tökéletesen kell működnie az űrben.


A JWST négy tudományos műszere az Egyesült Államokban, Európában és Kanadában készül, ezek az ISIM-ben, vagyis az Integrált Tudományos Műszer Modul névre keresztelt készülékházban kapnak helyet. Az első lakót, a Közép-Infravörös Műszert (MIRI) áprilisban szállítják az Egyesült Királyságból a marylandi Goddard Űrrepülő Központba, tájékoztatott Eric Smith, az obszervatórium helyettes programigazgatója, a NASA főhadiszállásán. A MIRI a csillag-törmelék korongokat, az exobolygókat és a távoli galaxisokat fogja pásztázni.

A kanadai Finom Irányítási Szenzor (FGS), ami a távcső pontos irányzását teszi majd lehetővé, jelenleg kriogén vákuum tesztelésen esik át és valamikor az év második felében érkezhet meg a Goddardra, nyilatkozott Matt Greenhouse, a JWST projekt tudósa. Az infravörös közeli NIRCam, az űrtávcső elsődleges infravörös kamerája a kaliforniai Lockheed Martin Fejlett Műszaki Központban készül, tesztelése márciusban veheti kezdetét, átszállítása pedig ugyancsak 2012 második felére várható, tette hozzá Greenhouse. Végül 2013 februárjában indulhat el Európából az USA-ba az infravörös közeli NIRSpec spektrométer, amit az EADS Astrium épít.

Minden alkotóelem, beleértve a műszereket és tükröket, egyenkénti kriogén teszteken esik át, 2015-ben a Johnson Űrközpont hatalmas hűtőkamrájában azonban elsőként a távcső együttesen kifeszített optikáját teszik ki a működési hőmérséklet viszontagságainak, ami -228 Celsius foknak felel meg. "A tükröknek hidegnek kell lenniük, hogy saját hőjük ne fojtsa el a rendkívül halvány infravörös képeket" - magyarázta Lee Feinberg, a JWST optikai távcső elem vezetője. "Az összes tükör kriogén tesztelésének decemberi befejeztével a program eddigi legkeményebb próbatételét tudhatjuk magunk mögött"

A JWST eddig több mint 3 milliárd dollárt emésztett fel, ennek az összegnek egy jelentős része az alapvető technológiák kifejlesztésére ment el, azonban az elkövetkező években még így is szükség lehet némi kutató-fejlesztő munkára. "Még nem teljes, de jól haladunk" - nyilatkozott Scott Willoughby, a Northrop Grumman alelnöke a Spaceflight Now szakportálnak. "Túl vagyunk az összes nagy technológiai eljáráson. Sikerült megépítenünk a tükröket és olyan kiegészítőket, mint a mikrozárakat"

A mikrozárak hajszálnyi, 100x200 mikronos parányi cellák, melyek kinyílnak és bezárulnak az űrben, lehetővé téve a JWST-nek egyszerre több mint 100 kozmikus célpont színkép észlelését a NIRSpec műszerrel. "A műszaki fejlesztés nem zárult le addig, amíg az utolsó tesztet le nem futtattuk, az összetevők, technológiák, részegységek és anyagok készenléti szintje azonban jóval 90 százalék feletti" - mondta Willoghby.

Az idei év elsődleges feladata a távcső tartószerkezetének befejezése és a költséges kriogén tesztkamra kivitelezése a Johnson Űrközpontban a 2015-ös űrbeli körülmények közötti nagy ellenőrzésre. A JWST program az idén 530 millió dollárt kap, ami jóval több, mint az eredetileg előirányzott, a Fehér Ház által megnyirbált 375 milliós költségvetés. A Kongresszus azután szavazta meg a felduzzasztott keretet, hogy a Fehér Ház kiadási bizottsága egy olyan költségvetést állított össze, ami a program leállását eredményezte volna. "Nem a véletlen műve, hogy a JWST finanszírozása így alakult" - idézte fel a tavalyi eseményeket John Grunsfeld, a NASA tudományos igazgatója. "Igazi dráma volt, számomra mindenképpen"

Willoughby az űrtávcső történetének ezen szakaszát leginkább "halálközeli élményként" tudja jellemezni. A politikai csata egy független vizsgáló bizottsági jelentés után robbant ki, ami komoly kritikát gyakorolt a program vezetésére és a finanszírozási gyakorlatokra. A NASA eltökélte magát egy új, hitelesebb terv elkészítése mellett a program folytatása érdekében. "Úgy vélem elmondhatom, hogy egy évvel ezelőtt, amikor belekezdünk ebbe az áttervezésbe, mind a kormány, mind a kongresszus részéről komoly kétségek voltak, hogy a JWST felett újra vissza tudjuk nyerni az uralmat" - mondta Smith. "A projektnek és az ipari partnereknek a feladata volt egy új, végrehajtható és hiteles terv elkészítése"

Az áttervezés 2018 októberére tűzte ki az indítás dátumát és 8,8 milliárd dollárra becsülte meg a program teljes költségét. Az eseményeket kiváltó jelentés előtt a NASA 2014 júniusát hangoztatta a kilövés időpontjaként, a költségeket pedig "mindössze" 5,1 milliárdra taksálta. "A tükrök elkészültek, így a következő elemnek a szerkezetnek kell lenni" – tette hozzá Willoughby. "Ez volt az, ami az elmúlt pár év költségvetés csökkenése miatt egyre csak tolódott és eredetileg 2012 sem tűnt jobbnak"

A megemelt költségvetésnek köszönhetően az űrtávcső grafit kompozit szerkezetének központi része, ami a 18-ból 12 elsődleges tükörszegmenst fog tartani, már a nyáron elkészülhet, ami több mint hat hónappal gyorsíthatja fel a teljes szerkezet jelenleg két hónapos késésnél tartó konstrukciós munkáit. A további hat tükröt tartó kibontható szárnyak 2013-ban készülnek el.