Ракета-носитель Ariane 5 запустила космический телескоп «Джеймс Уэбб» - крупнейшую в истории космическую астрономическую обсерваторию, построенную людьми.
Запуск исторической миссии состоялась 25 декабря 2021 года в 15:20 по московскому времени - в самом начале 32-минутного окна запуска, доступного в этот день. Старт производился с площадки ELA-3 на космодроме Куру во Французской Гвиане.
Источник: Alpha Centauri
Ракета изначально была оснащена двигателем первой ступени Vulcain 2, работающим на криогенной смеси жидкого кислорода и водорода и двумя огромными твердотопливными ускорителями. Спустя всего 47 секунд ракета-носитель превысила скорость звука в воздухе.
Примерно через 2,5 минуты после взлета боковые ускорители завершили свою работу и отделились от остальной части системы. Через минуту состоялся сброс створок обтекателя - он больше не понадобился на высоте более 110 км, где очень разреженная атмосфера не может навредить нагрузке. Работа первой ступени продолжалась еще несколько минут, ускоряя ракету все больше и больше. Менее чем через 9 минут после взлета двигатель Vulcain 2 замолчал, и ступень была отключена.
Вскоре после этого запустился двигатель HM7B второй ступени. Он проработал 16 минут, что позволило достичь скорости выхода из гравитационной хватки нашей планеты. Ступень с телескопом вышли на орбиту вокруг Солнца в направлении точки Лангранжа L2 системы Земля-Солнце.
Телескоп JWST был отсоединен от второй ступени через 27 минут и 7 секунд после старта с Земли.
О телескопе JWST
Космический телескоп Джеймса Уэбба - это устройство, создаваемое с конца 1990-х годов совместными усилиями NASA, ESA и CSA. JWST (официальная аббревиатура телескопа) - еще один великий космический телескоп, который должен был значительно дополнить наблюдательные возможности космического телескопа «Хаббл». Телескоп будет наблюдать Вселенную в инфракрасном свете. Благодаря используемым технологиям можно будет наблюдать объекты в Солнечной системе с беспрецедентной точностью, изучать состав атмосфер внесолнечных планет и впервые увидеть самые далекие галактики и звезды в наблюдаемой Вселенной, которые образовались всего через 400 миллионов лет после Большого взрыва!
Сложную структуру телескопа можно разделить на три основных компонента: спутниковую платформу (элемент космического корабля), научный модуль (интегрированный модуль научных инструментов) и оптический модуль (оптическая часть телескопа). Спутниковая платформа включает в себя все подсистемы, отвечающие за работу и полет всего аппарата. Платформа отделена от телескопической секции огромным раскладывающимся солнцезащитным козырьком. Щит обеспечивает защиту в первую очередь от теплового и светового излучения, исходящего от Солнца, Земли или Луны, а также от самой спутниковой платформы.
Сердце телескопа - это, конечно же, его оптическая часть, наряду с научными инструментами. Сам телескоп построен по системе трехзеркального телескопа Корша. Самое большое раскладывающееся главное зеркало состоит из 18 бериллиевых сегментов, покрытых очень тонким слоем золота. Все главное зеркало в разложенном виде имеет диаметр 6,5 м и светосилу более 25 квадратных метров.
Научный модуль состоит из четырех инструментов, которые предназначены для записи изображений научных целей и анализа их спектра (разбиения света на разные частоты), благодаря которым вы можете узнать химический состав и физические характеристики изучаемых объектов. Научный модуль будет работать при температуре около 40 К, кроме того, один из инструментов (MIRI) будет активно охлаждаться до температуры всего в несколько Кельвинов.
Научные инструменты, входящие в обсерваторию:
- NIRCam - камера ближнего инфракрасного диапазона
- NIRSpec - спектрограф ближнего инфракрасного диапазона
- MIRI - детектор среднего инфракрасного диапазона
- FGS / NIRISS - прецизионный датчик ориентации, детектор и бесщелевой спектрограф ближнего инфракрасного диапазона
Телескоп JWST должен выйти на орбиту вокруг точки либрации L2 системы Земля-Солнце. Это орбита, расположенная примерно в 1,5 миллиона км от Земли, что позволяет правильно расположить телескоп и защитить его научное оборудование от опасных температур.
Для нужд такой технологически продвинутой обсерватории было сделано много открытий, которые уже используются на Земле в других областях. Для создания JWST впервые в истории потребовалось построить такие легкие и полированные зеркала с атомной точностью, использовать композитные конструкции, согласованные при экстремальных температурах с точностью до миллионных долей миллиметра, детекторы инфракрасного излучения с использованием новых методов наблюдения или революционный космический кулер.
Как теперь будет работать миссия?
Первая часть информации, которую мы ждем, - это подтверждение развертывания солнечных панелей, которое должно появиться вскоре после запуска телескопа через верхнюю ступень ракеты. Через два часа после взлета JWST должен развернуть антенну с высоким коэффициентом усиления HGA для эффективной связи с Землей. В субботу вечером телескоп ожидает первый критический маневр - основная коррекция траектории - одна из трех запланированных коррекций. Это улучшит траекторию полета к точке L2 и исправит любые ошибки, возникшие в результате запуска ракетой.
Первых четких общедоступных изображений нам придется ждать около шести месяцев с телескопа «Уэбба». После запуска телескоп будет летать на целевую орбиту примерно 6 месяцев. Во время этого полета телескоп будет осторожно раскладывать. В первые дни будет раскладываться солнцезащитный козырек. На второй неделе полета начнется раскладывание самого телескопа - крыльев главного зеркала и конструкции, поддерживающей вторичное зеркало.
Примерно через месяц после запуска JWST выполнит последний корректирующий маневр, выйдя на целевую орбиту. Затем начнется этап подготовки оптики телескопа к работе. Телескопу необходимо будет охлаждаться за солнцезащитным козырьком для того, чтобы команда миссии смогла запустить термочувствительные приборы.
После многих недель охлаждения будет запущена NIRCam, чтобы начать калибровку отдельных сегментов главного зеркала так, чтобы они действовали как одно большое зеркало. По оценке инженеров, выравнивание сегментов будет завершено примерно через 4 месяца после запуска.
Затем будет последний этап подготовки телескопа к работе - калибровка научных инструментов. В течение следующих нескольких недель будет вестись наблюдение за выбранными космическими целями. Таким образом, все методы наблюдения будут проверены, и детекторы будут обеспечивать надежные и точные измерения. Различные калибровки займут около года, и уже через 6 месяцев после запуска JWST он должен начать делать первые научные наблюдения.
Источник: NASA
