До запуска телескопа имени Джеймса Уэбба осталось менее недели, но немногие знают, что успешный запуск телескопа еще не гарантирует успех миссии. В действительности же понадобится 29 дней после запуска прежде чем можно будет говорить об успешном начале работы Джеймса Уэбба.
Телескоп Джеймса Уэбба агентство NASA разрабатывало на протяжении последних 20 лет, многие специалисты потратили годы своей карьеры на его создание. И его запуск — это поистине волнующее событие. Слишком много ситуаций, в которых что-то может пойти не так. И у NASA не будет возможности осуществлять обслуживание и ремонт телескопа, поскольку его орбита будет находиться на расстоянии 1,5 млн км от Земли.
В отличие от телескопа Хаббл, который находится на НОО, и на который, кстати, пришлось устанавливать систему коррекции почти сразу после запуска из-за того, что была ошибка при сборке. С Уэббом это будет невозможно, и поэтому телескоп должен быть собран и подготовлен к полету идеально, все нужно несколько раз перепроверить, у NASA будет только один шанс на успешный запуск телескопа и не будет возможности исправить ошибки на орбите.
Телескоп Джеймса Уэбба имеет самое большое первичное зеркало и самый большой солнцезащитный козырек, и представляет собой самый мощный космический телескоп из когда-либо построенных. Для запуска телескоп поместят в обтекатель диаметром 5,4 м ракеты ESA Ариан 5. На данный момент это самый большой обтекатель в мире среди всех существующих ракет. К примеру, максимальный диаметр обтекателя ракеты Союз-2 – всего 4,11 м, внешний диаметр обтекателя ракеты Falcon 9 – 5,2 м.
Но даже в самый большой обтекатель телескоп помещается только в сложенном виде, боковые элементы его зеркала и его солнцезащитный козырек будут сложены во время запуска. И поэтому один из наиболее волнующих этапов этой миссии – это развертывание телескопа.
Самый точный, хрупкий и высокотехнологичный инструмент придется упаковать в носовую часть ракеты, после чего в течение 8 минут он будет выведен в космос. Телескоп будет испытывать вибрации, перегрузки, и он должен выдержать это все, чтобы миссия имела смысл.
Телескопу понадобится после запуска две недели на полное развертывание. В общей сложности необходимо развернуть 50 элементов и задействовать 178 механизмов в процессе их развертывания. И каждый из них должен сработать как положено. Операция по развертыванию Джеймса Уэбба станет самой сложной из проведенных когда-либо в космосе. Да и вообще в целом миссия по запуску этого телескопа чрезвычайно сложная и никто никогда не делал этого раньше.
Телескоп Джеймс Уэбб поможет ученым выйти на новый уровень космических исследований. И его уникальный дизайн был разработан инженерами, исходя из требований науки.
План развертывания (https://www.youtube.com/watch?v=uUAvXYW5bmI&ab_channel=JamesWebbSpaceTelescope%28JWST%29)
Спустя примерно 31 минуту после запуска телескоп должен будет развернуть солнечную панель и антенну с высоким коэффициентом усиления. Затем примерно через 12 часов будет первое включение двигателя, благодаря которому телескоп будет направлен к своей орбите. Джеймс Уэбб будет перемещаться очень быстро, он пересечет орбиту Луны примерно через 1,5 суток (36 часов) после старта. И это примерно в 2 раза быстрее, чем время выхода на орбиту Луны астронавтов миссии Аполлон.
Через 2,7 суток (65 часов) будут опущены паллеты солнцезащитного козырька, затем будет поднято вверх первичное зеркало телескопа. После этого будут развернуты элементы, которые необходимы для стабилизации положения телескопа при воздействии на него солнечного ветра.
Телескоп имеет огромное первичное зеркало, однако, не менее сложным элементом телескопа является его солнцезащитный козырек. Без него телескоп попросту бы не работал. Всего козырек содержит 5 слоев, общей площадью приблизительно 830 кв.м, то есть примерно, как три теннисных корта. Каждый слой изготовлен из тонкой каптоновой пленки толщиной всего 50 мкм, то есть 0,005 см.
(каптон – это полиимидный диэлектрический материал, разработанный компанией DuPont)
Козырек будет заслонять телескоп от теплового излучения Солнца, Земли и Луны наподобие пляжного зонтика. Идея проста, а вот реализация очень сложна, особенно в космосе. 140 механизмов, примерно 70 шарнирных элементов, 8 моторов, подшипники, пружины, шестеренки, около 400 роликов и 90 кабелей, общей длиной около 400 метров. И все это только для того, чтобы контролировать процесс развертывания солнечного козырька.
В первую очередь (через примерно 6 дней после запуска) будут убраны специальные ограничители, которые защищали козырек во время запуска. Но только с верхней стороны, затем будут высвобожден набор укрывающих элементов в центральной части. После чего начнется критический этап развертывания. Все 107 механизмов развертывания должны сработать одновременно по сигналу. 107 механизмов!
Они высвободят 5 солнцезащитных слоев для их развертывания из центральной части.
Видеоматериалы: JWST
