Eenmaal ingezet, de James Webb Space Telescope (JWST) wordt de krachtigste telescoop ooit gebouwd. Als spirituele en wetenschappelijke opvolger van de Hubble, Spitzer, en Kepler ruimtetelescopen, zal dit ruimteobservatorium zijn geavanceerde reeks infraroodinstrumenten gebruiken om terug te kijken naar de vroegste sterren en sterrenstelsels, het zonnestelsel grondig te bestuderen en extra-zonneplaneten te helpen karakteriseren (onder andere).
Helaas heeft de lancering van de JWST meerdere vertragingen ondergaan, aangezien de lanceringsdatum nu enige tijd in 2019 is vastgesteld. Gelukkig begonnen ingenieurs op het hoofdkantoor van Northrop Grumman op donderdag 8 maart aan de laatste stap in de integratie van het observatorium en testen. Eenmaal voltooid, is de JWST klaar voor verzending naar Frans-Guyana, waar hij de ruimte in wordt gelanceerd.
Deze laatste fase bestond uit het verwijderen van de gecombineerde optische en wetenschappelijke instrumenten uit hun zeecontainers - bekend als de Space Telescope Transporter for Air, Road and Sea (STTARS) - die onlangs arriveerde na testen in het Johnson Space Center van NASA in Houston. Dit vormt de helft van het observatorium en omvat de gouden hoofdspiegel van 6,5 meter (21,3 voet) van de telescoop.
Het wetenschappelijke laadvermogen werd vorig jaar ook getest in het Goddard Space Flight Center van NASA om er zeker van te zijn dat het de trillingen die gepaard gaan met lanceringen in de ruimte en de temperaturen en vacuümomstandigheden in de ruimte aankan. De andere helft van het observatorium bestaat uit het geïntegreerde ruimtevaartuig en de zonnekap, die zich in de laatste fase van montage op het hoofdkantoor van Northrop Grumman bevindt.
Deze zullen binnenkort een lanceringstest ondergaan om te bewijzen dat ze klaar zijn om te worden gecombineerd met de wetenschappelijke lading. Zodra beide helften zijn geïntegreerd, zullen aanvullende tests worden uitgevoerd om te garanderen dat het volledig geassembleerde observatorium kan werken op het L2 Earth-Sun Lagrange Point. Zoals Eric Smith, de programmadirecteur van de JWST op het NASA-hoofdkantoor, zei in een recent persbericht van de NASA:
“Uitgebreide en rigoureuze tests voorafgaand aan de lancering zijn effectief gebleken om ervoor te zorgen dat NASA's missies hun doelen in de ruimte bereiken. Webb is ver in de testfase en heeft veel succes gezien met de telescoop en wetenschappelijke instrumenten, die de spectaculaire resultaten zullen opleveren die we verwachten. ”
Deze laatste tests zijn cruciaal om ervoor te zorgen dat het observatorium goed kan worden ingezet en kan functioneren zodra het in de ruimte is. Dit komt grotendeels door het ingewikkelde ontwerp van de telescoop, die moet worden gevouwen om in de Ariane 5-raket te passen, zodat deze de ruimte in kan gaan. Zodra hij zijn bestemming heeft bereikt, moet de telescoop zich weer ontvouwen, met zonnekap, spiegels en primaire spiegel.
Dit alles vertegenwoordigde niet alleen technisch zeer uitdagende voeten, het was voor het eerst dat een ruimtetelescoop het moest uitvoeren. Daarnaast zijn er ook de technische uitdagingen van het bouwen van een complex observatorium dat is ontworpen om in de ruimte te opereren. Hoewel de optica en wetenschappelijke instrumenten van de JWST hier op aarde allemaal bij kamertemperatuur werden gebouwd, moesten ze worden ontworpen om bij cryogene temperaturen te werken.
Als zodanig moesten de spiegels nauwkeurig worden gepolijst en gevormd zodat ze de juiste vorm zouden krijgen als ze eenmaal in de ruimte waren afgekoeld. Evenzo zal het zonnescherm werken in een omgeving zonder zwaartekracht, maar werd hier op aarde gebouwd en getest waar de zwaartekracht een forse 9,8 m / s² is (1 g). Kortom, de James Webb-ruimtetelescoop is de grootste en meest complexe ruimtetelescoop ooit gebouwd en is een van NASA's wetenschappelijke projecten met de hoogste prioriteit.
Het is dan ook geen wonder dat NASA de JWST zo zwaar heeft moeten testen. Zoals Smith het uitdrukte:
"Bij NASA doen we elke dag het schijnbaar onmogelijke, en het is onze taak om de moeilijkste dingen te doen die de mensheid kan bedenken voor ruimteverkenning. De manier waarop we succes behalen, is testen, testen en opnieuw testen, zodat we de complexe systemen begrijpen en controleren of ze zullen werken. ”
Wetende dat de JWST nu aan de laatste fase van zijn ontwikkeling begint - en dat zijn ingenieurs erop vertrouwen dat hij zijn taak zal uitvoeren - is zeker goed nieuws. Vooral in het licht van een recent rapport van het US Government Accountability Office (GAO), waarin werd gesteld dat er meer vertragingen zouden zijn en dat het project waarschijnlijk zijn oorspronkelijke budget van 8 miljard dollar zou overschrijden.
Zoals het rapport aangaf, is het de laatste fase van integratie en testen waar de meeste kans is dat problemen worden aangetroffen en de schema's worden herzien. Het rapport vermeldde echter ook dat "Gezien de investering van NASA en de goede prestaties tot nu toe, we zeer systematisch deze tests willen doorlopen om klaar te zijn voor een lancering in het voorjaar van 2019".
Met andere woorden, er is geen enkele aanwijzing dat het Congres overweegt het project te annuleren, ongeacht verdere vertragingen of kostenoverschrijdingen. En wanneer de JWST wordt ingezet, zal hij met zijn 6,5 meter (21 voet) infrarood-geoptimaliseerde telescopen naar een afstand van meer dan 13 miljard lichtjaar zoeken, waardoor astronomen de atmosfeer van zonneplaneten, exoplaneten en andere objecten binnenin kunnen bestuderen ons zonnestelsel.
Dus hoewel de JWST zijn lanceringsvenster in 2019 misschien niet haalt, kunnen we nog steeds verwachten dat hij in de nabije toekomst de ruimte zal innemen. En als dat zo is, kunnen we ook verwachten dat wat het onthult over ons universum, verbluffend zal zijn!
