Wanneer het wordt ingezet in de ruimte, de James Webb Space Telescope (JWST) wordt de krachtigste en meest geavanceerde telescoop die ooit is ingezet. Als spirituele en wetenschappelijke opvolger van de Hubble, Spitzer, en Kepler-ruimtetelescopenzal dit ruimteobservatorium zijn geavanceerde reeks infraroodinstrumenten gebruiken om terug te kijken naar het vroege heelal, het zonnestelsel te bestuderen en buitenzonneplaneten te helpen karakteriseren.
Helaas is er na veel vertragingen goed nieuws en slecht nieuws over deze missie. Het goede nieuws is dat onlangs de door NASA opgerichte Independent Review Board (IRB) om de voortgang van de JWST te beoordelen, unaniem heeft besloten dat de werkzaamheden aan de ruimtetelescoop moeten worden voortgezet. Het slechte nieuws is dat NASA heeft besloten om de lanceringsdatum weer terug te schuiven - dit keer tot 30 maart 2021.
Als onderdeel van hun beoordeling werd de IRB in april 2018 opgericht om een reeks factoren aan te pakken die van invloed zijn op het schema en de prestaties van Webb. Deze omvatten de technische uitdagingen en taken die door de hoofdaannemer (Northrop Grumman) moeten worden aangepakt voordat de missie kan starten. Een samenvatting van de aanbevelingen van het rapport en de reactie van NASA is hier te lezen.
In het rapport identificeerde de IRB technische problemen, waaronder menselijke fouten, waarvan zij beweren dat ze een grote invloed hebben gehad op het ontwikkelingsschema. Zoals ze zeiden in hun overzicht:
“De observatie dat er geen kleine JWST-integratie- en testproblemen zijn, werd aanvankelijk niet erkend door de Webb IRB, en dit kan ook gelden voor anderen die betrokken zijn bij JWST. Het is een zeer belangrijke opmerking die zal blijken uit latere bevindingen en aanbevelingen. Het wordt veroorzaakt door de complexiteit en het sterk geïntegreerde karakter van het observatorium. Concreet betekent het bijvoorbeeld dat een zeer kleine menselijke fout of testafwijking het schema met maanden en de kosten met tientallen miljoenen dollars kan beïnvloeden. ”
De anomalie die in het rapport wordt genoemd, verwijst naar de "afwijkende metingen" die tijdens trillingstests in december 2016 door de telescoop werden gedetecteerd. NASA reageerde hierop door het project tot 4 maanden tijdschema te geven door het startvenster te verlengen. In 2017 heeft NASA het startvenster echter opnieuw met 5 maanden uitgesteld, van oktober 2018 tot tussen maart en juni 2019.
Deze vertraging was gevraagd door het projectteam, dat aangaf dat ze lessen moesten trekken uit de eerste vouwing en plaatsing van het zonnescherm van het observatorium. In februari 2018 bracht het Government Accountability Office (GAO) een rapport uit waarin bezorgdheid werd geuit over verdere vertragingen en kostenoverschrijdingen. Kort daarna maakte de Standing Review Board (SRB) van de JWST een onafhankelijke beoordeling van de resterende taken.
In mei 2018 gaf NASA een verklaring af waarin zij schatten dat ze nu zouden inschatten dat het startvenster ergens in mei 2020 zou zijn. Ze kozen er echter voor om de bevindingen van de IRB af te wachten en de gegevens van de JWST's Standing Review Board te overwegen voordat ze de definitieve bepaling. De nieuwe lanceringsdatum was ingesteld om uitdagingen op het gebied van milieutests en werkprestaties op het zonnescherm en voortstuwingssysteem aan te kunnen.
Volgens het IRB-rapport zal deze laatste vertraging ook leiden tot een budgetoverschrijding. "Als gevolg van de vertraging worden de totale levenscycluskosten van Webb ter ondersteuning van de lanceringsdatum van maart 2021 geschat op $ 9,66 miljard", concludeerden ze. "De geschatte ontwikkelingskosten ter ondersteuning van de nieuwe lanceringsdatum zijn $ 8,8 miljard (een stijging ten opzichte van de geschatte ontwikkelingskosten van $ 8 miljard die in 2011 zijn vastgesteld)."
Zoals Jim Bridenstine, de NASA-beheerder, woensdag in een bericht aan de NASA-medewerkers aangaf over het rapport:
"Webb is essentieel voor de volgende generatie onderzoek buiten de Hubble-ruimtetelescoop van NASA. Het gaat verbazingwekkende dingen doen - dingen die we nog nooit eerder hebben kunnen doen - terwijl we in andere sterrenstelsels kijken en vanaf het begin van de tijd licht zien. Ondanks grote uitdagingen zijn de raad en NASA het er unaniem over eens dat Webb missiesucces zal behalen met de implementatie van de aanbevelingen van de raad, waarvan er vele al aan de gang zijn. "
Uiteindelijk zijn de IRB, SRB en NASA het er allemaal over eens dat de James Webb Space Telescope is een cruciale missie die moet worden doorlopen. Naast het werpen van een aantal mysteries van het heelal - variërend van de vroegste sterren en sterrenstelsels in het heelal tot de bewoonbaarheid van exoplaneten - zal de JWST ook de ontdekkingen van andere missies aanvullen en verbeteren.
Deze omvatten niet alleen Hubble en Spitzer, maar ook missies zoals de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), die afgelopen april is gelanceerd. Thomas Zurbuchen, associate administrator voor NASA's Science Mission Directorate, gaf ook een verklaring af over het recente rapport:
"Hoe meer we meer te weten komen over ons universum, hoe meer we ons realiseren dat Webb cruciaal is voor het beantwoorden van vragen waarvan we niet eens wisten hoe we die moesten stellen toen het ruimtevaartuig voor het eerst werd ontworpen. Webb is klaar om die vragen te beantwoorden en is het wachten waard. De waardevolle aanbevelingen van de IRB ondersteunen onze inspanningen op weg naar missiesucces; we verwachten spectaculaire wetenschappelijke vooruitgang van NASA's hoogste wetenschappelijke prioriteit. "
De JWST zal ook de eerste telescoop in zijn soort zijn, groter en complexer dan welke eerdere ruimtetelescoop dan ook - dus vanaf het allereerste begin werden er uitdagingen verwacht. Bovendien bestaat de laatste fase uit een aantal van de meest uitdagende werkzaamheden, waarbij de 6,5-meter telescoop en het wetenschappelijke laadvermogenelement worden samengevoegd met het ruimtevaartuigelement om het observatorium te voltooien.
Het wetenschapsteam moet er ook voor zorgen dat het observatorium kan worden opgevouwen zodat het in de Ariane 5-raket past die het de ruimte in zal lanceren. Ze moeten er ook voor zorgen dat het zich opnieuw zal ontvouwen zodra het de ruimte bereikt, zijn zonnescherm, spiegels en primaire spiegel inzetten. Buiten dat zijn er ook de technische uitdagingen van het bouwen van een complex observatorium dat hier op aarde is gemaakt, maar is ontworpen om in de ruimte te opereren.
Als een samenwerkingsproject tussen NASA, de European Space Agency (ESA) en de Canadian Space Agency (CSA), is de JWST ook representatief voor het nieuwe tijdperk van internationale samenwerking. Als zodanig wil niemand dat de missie zo dicht bij de voltooiing wordt verlaten. Ondertussen zorgen vertragingen die extra testen mogelijk maken alleen voor succes op de lange termijn.
Veel succes JWST, we kijken uit naar je eerste ontdekkingen!
