James Webb -avaruusteleskooppi on kohdannut monia kysymyksiä vaivalloisen matkansa aikana. Jotkut kysymyksistä ovat esittäneet huolestuneita lainsäätäjiä, jotka ovat tietoisia julkisen kukkaron rajoituksista teleskoopin hinnan noustessa.
Mutta budjettikiista ja kustannusten ylitykset ovat nyt takanamme. Kysymys, johon on vastattava, on, miksi se matkustaa laukaisupaikalleen veneellä eikä lentokoneella?
Tällä hetkellä uraauurtava avaruusteleskooppi on maksanut noin 10 miljardia dollaria. Se on paljon rahaa. Joten mitä tahansa Webbille tapahtuu seuraavaksi, mukaan lukien matka laukaisupaikalle Kourou, Ranskan Guayana , keskittyy vaurioiden tai onnettomuuksien välttämiseen.
JWST on tarkoitus käynnistää Kourousta joulukuussa. Siitä on 14 vuotta alkuperäisestä laukaisupäivästä vuonna 2007. Kun se on otettu käyttöön Sun-Earth L2 -kiertoradalla, se tuo voimansa joihinkin tähtitieteen ja kosmologian kiireellisimmistä ongelmista. Webb katsoo ajassa taaksepäin joidenkin maailmankaikkeuden varhaisimpien galaksien muodostumiseen. Se tutkii myös joidenkin mahdollisesti asuttavien eksoplaneettojen ilmapiiriä. Lue sen tieteellisistä tavoitteista tässä .
Olemme odottaneet pitkään JWST:n käyttöönottoa, mutta meidän on odotettava vähän kauemmin. Seuraava askel matkalla on Kouroun laukaisupaikalle. Sen sijaan, että NASA lennättäisi kaukoputken laukaisupaikalle, se kuljettaa sen laivalla Kalifornian Long Beachistä Panaman kanavan läpi ja sitten Etelä-Amerikan rannikkoa pitkin Ranskan Guyanaan.
Kuten käy ilmi, JWST:n lentäminen Kourouhun ei ollut vaihtoehto.
Kyse ei ole siitä, että kaukoputki olisi liian painava lentokoneelle. Se liittyy enemmän maan läheisyyteen Guayanan avaruuskeskus Kouroussa. Lockheed C5 Galaxy -rahtilentokone voi helposti kantaa kaukoputkea, ongelmana on se, mitä tapahtuu, kun se laskeutuu.
Guayanan avaruuskeskuksen lähin lentokenttä on Cayennen lentokenttä. Mutta Cayenne on lähes 96 km (60 mailia) alas rannikolla laukaisupaikasta. Ja sillä 96 km:llä on useita siltoja, jotka eivät kestä kaukoputken painoa. Joten NASA lisää yhden jalan JWST:n eeppiselle matkalle: merimatkan.
Maalla, ilmassa tai merellä JWST on suojattava matkansa aikana. Se on loppujen lopuksi hienosti suunniteltu, kallis laite. NASA:lla on siis erityinen kuljetuskontti vain avaruusteleskoopeille. Sitä kutsutaan avaruusteleskooppikuljettajaksi ilmalle, tielle ja merelle (STTARS) .
Avaruusteleskooppi ilmalle, tielle ja merelle (STTARS) on mittatilaustyönä suunniteltu säiliö, jossa on James Webbin optinen teleskooppi ja integroitu tiede (OTIS) -instrumenttimoduuli. Tässä kuvassa se puretaan Yhdysvaltain armeijan C-5 Charlie -lentokoneesta Los Angelesin kansainvälisellä lentokentällä (LAX) 2. helmikuuta 2018. Kuva: NASA/Chris Gunn
NASA suunnitteli STTARS:n pitämään Webbin OTIS- eli optisen teleskoopin ja integroidun tieteen moduulin. OTIS on pidettävä turvassa hinnalla millä hyvänsä, ja STTARS tekee juuri sen. Itse säiliö painaa lähes 75 000 kilogrammaa (165 000 paunaa) ja säätelee lämpötilaa ja kosteutta JWST:n suojaamiseksi. Se auttaa myös eristämään kaukoputken matkustamisen fyysisistä rasituksista.
Mukaan a raportti Inversesta NASA ei julkaise kaikkia James Webbin merimatkan yksityiskohtia. Merirosvous ja muut mahdolliset häiriöt ovat jonkin verran huolestuneita, joten NASA ei paljasta ajoitusta ja tarkkaa kulkua aluksen ottamiseksi. NASA on värvännyt Yhdysvaltain kuljetuskomento auttaa arvioimaan reitin turvallisuus- ja muita näkökohtia, ja on mahdollista, että merivoimien alus tarjoaa saattajan.
Kun STTARS:ia ja JWST:tä kuljettava laiva laskeutuu Ranskan Guyanaan, matka ei ole vielä ohi. Teleskoopin kuljettaminen laukaisukeskukseen vaatii huolellista suunnittelua, vaikka matkaa Guyanan avaruuskeskukseen on vain noin tunti. Jokainen tie, risteys ja silta on analysoitava perusteellisesti, ennen kuin arvokas lasti voi tehdä matkansa viimeisen maahan.
James Webb -avaruusteleskoopin virallinen juliste. Kuvan ansiot: NASA/JPL-Caltech – Public Domain.
Kuopat täytetään, puita leikataan ja kaikki vaaratekijät tutkitaan. On olemassa vaihtoehtoisia valmiusreittejä siltä varalta, että ilmaantuu ongelmia tai uusia vaaroja. NASA-suunnittelijat osoittavat reitin varrelle myös turvasatamia siltä varalta, että saattue joutuu pysähtymään korjauksen tai muun odottamattoman syyn vuoksi. Mukana on myös poliisin saattaja.
Vaikka tyypillinen vetoperävaunu on noin 15,2 metriä (50 jalkaa) pitkä, STTARS on kaksinkertainen. Tämä tarkoittaa, että se tarvitsee erittäin suuren kääntösäteen. STTARS on myös korkea, joten jotkut liikennevalot reitin varrelta on poistettava saattueen ohittaessa. Kaikki nämä näkökohdat tarkoittavat, että STTARS voi matkustaa vain keskiyön ja kello 6 välisenä aikana. Jos se ei pysty suorittamaan matkaa tässä ajassa, sen on odotettava jossakin turvasatamassa seuraavaan ikkunaan.
Kun matka on ohi, on vielä tehtävää. JWST:n valmistelu julkaisuun kestää 55 päivää. Kaikki on testattava, jotta pitkän matkan jälkeen ei tule ongelmia. Sitten kaukoputki on konfiguroitava pariutumaan raketin kanssa. Kestää pari viikkoa tankkaamaan avaruusalusta polttoaineella, jota se tarvitsee säilyttääkseen asemansa Sun-Earth L2:ssa. Sitten se kiinnitetään Ariane 5 -rakettiin, samaan rakettiperheeseen, joka laukaisi muita avaruusteleskooppeja, kuten XMM-Newton, sekä Herschelin ja Planckin observatoriot.
Sitten lopulta, niin monen viiveen jälkeen, kaukoputki laukeaa joulukuun 18. päivänä.
Laukaisun jälkeen teleskooppi kulkee noin 1,5 miljoonaa kilometriä (930 000 mailia), jossa se asettuu epävakaalle halo-kiertoradalle klo. Aurinko-Maa L2 . Se liittyy siellä kasvavaan avaruusalusyhteisöön, mukaan lukien ESAn Gaia-tehtävä ja NASAn tulevaisuus Nancy Gracen roomalainen avaruusteleskooppi (entinen WFIRST.)
Siellä kaukoputken käyttöönotto kestää noin kuusi kuukautta ennen kuin tieteelliset toiminnot voidaan aloittaa. JWST:n nimellinen tehtäväpituus on viisi vuotta ja yläraja kymmenen vuotta sen kuljettaman polttoainemäärän mukaan.
JWST:n pitkästä matkasta ideasta valmistumiseen on kirjoitettu niin paljon, että se voisi täyttää palvelinfarmin. On helpotus vihdoin puhua löydöistään. Jos kaikki menee hyvin ja STTARS saa Webbin turvallisesti meren yli Kourouhun, olemme askeleen lähempänä sitä päivää.
Laukaisun jälkeen 18. joulukuuta – sormet ristissä – avaruusaluksella kestää 30 päivää päästäkseen Sun-Earth Lagrangian 2:een. Tiedetoiminnan pitäisi alkaa 6 kuukautta sen jälkeen. Tutkijat ovat jonossa käyttämään heille varattu aika, joten voimme toivottavasti odottaa tuloksia ensi kesänä.