je naslednik slavnega Hubbla, tako po težavni zgodovini razvoja kot po rekordih, ki jih bo (predvidoma) podiral. Vse, s čimer je do zdaj Hubble presenetil človeštvo - in ga tudi poučil o njegovem mestu, pa še o ultimativni usodi vesolja samega - naj bi James Webb še nadgradil. Prodrl naj bi v skrivnostne meglice tik po velikem poku, prve galaksije in zvezde sploh, naše praprednice, in dobro služil pri iskanju drugih planetov naše Galaksije. Ne nazadnje znanstveniki računajo, da bo preveril, ali je najbližji sosednji eksoplanet Proksima Kentavra b res primeren za življenje. Naloge so velike, teleskop pa tudi.

Vsi vijaki so na mestu
Konceptualni razvoj se je začel že leta 1996 in pred le nekaj dnevi so Nasini inženirji nanj privili zadnje vijake. James Webb je kot teleskop naposled izdelan, je sporočil aktualni administrator Nase Charles Bolden (in obenem odhajajoči, saj ga imenuje predsednik ZDA, ta pa je v postopku zamenjave).

Čez dve leti ga čaka izstrelitev na evropski raketi Ariane 5, eni najzanesljivejših sploh (15 let brez napak), kar ni nepomembno. V napravo so namreč vložili kar osem milijard evrov, kar je skoraj enoletni slovenski proračun. Če dodamo še vso trnovo pot zadnjih 20 let, na kateri so prebili številne tehnološke meje, si Nasa nikakor ne želi, da bi vse to hipoma izginilo v dimu in ognju.

Kaj pa vmesni dve leti? Napravo bo Nasa resnično do obisti testirala. Spomin na Hubble, ki je skoraj propadel zaradi mikrometrske napake pri brušenju zrcala, je še živ. Razlika je ena: Hubble je 300 kilometrov nad površjem Zemlje, zato so napako lahko popravili astronavti na servisnih misijah z vesoljskimi čolnički. James Webb pa bo šel 1,5 milijona kilometrov stran, daleč zunaj dosega. Če bo šlo kar koli narobe, druge priložnosti ne bo dobil.

Zamrznili, tresli, merili
Prvi test je naprava že prestala - pregled ukrivljenosti. Ker bo teleskop iskal svetlobo, ki je pripotovala 13,5 milijarde svetlobnih let, vsak foton šteje. Zrcalo, ki jih bo odbijalo v detektor, mora zato biti postavljeno z natančnostjo tisočinke milimetra - in še bolj. To je tako natančno, da predstavlja težave pri meritvah. Na Zemlji so namreč vedno prisotne vibracije, posledica tektonike in drugih pojavov, ne nazadnje premikanja zraka in hoje. Pravilnost postavitve so zato izmerili z laserjem, supehitrim interferometrom, napravo za analizo svetlobe, ki meritve opravi 5.000-krat na sekundo. To je hitreje od šuma iz okolice in statistično omogoča izbrskanje resničnega stanja.
Uporaba laserja obenem izključuje možnost nastanka prask. Te so realna možnost, glede na to, da je zrcalo prekrito z zelo tanko plastjo zlata (debelo 1.000 atomov), navaja Nasa.

V prihodnjih mesecih bodo napravo podvrgli različnim silam in opazovali, kako vplivajo na natančnost postavitve, našteva Nasa. Tako bodo vedeli, ali bo naprava "preživela" hrup in tresenje med izstrelitvijo (ta del je še posebej nevaren), pa tudi mraz in morebitne trke z mikrometeoridi v vesolju. Torej: James Webb bo v laboratoriju zamrznjen na -230 stopinj Celzija, podvržen ekvivalentu slabih 200 decibelov hrupa izstrelitve rakete in podvržen močnim tresljajem.

"Na ta test smo se pripravljali zadnja štiri leta. Spopadli smo se z izzivi, kot so velikost primarnega zrcala, velikost polmera ukrivljenosti ter šum ozadja. Naš test je tako izpopolnjen, da lahko zazna vibracije na zrcalu, ki nastanejo zaradi govorjenja v dvorani," je dejal Nasin David Chaney.

Zlato zrcalo, povej
Glavno zrcalo je sestavljeno iz 18 zlato-berilijevih plošč. Široko je 6,5 metra in ima 25 kvadratnih metrov zbiralne površine, kar je največ od vseh vesoljskih teleskopov sploh - ali pa sedemkrat več kot Hubble. Zbrano svetlobo bo usmerjalo v senzorje, kjer so nameščeni štirje meritveni instrumenti (več spodaj v infografiki). Na kratko, dva prispeva Esa, enega Kanada, enega ZDA, specializirani pa so za infrardečo svetlobo, kar prinaša nekaj prednosti. Uporabni so za gledanje daleč v preteklost, ker je zelo stara svetloba navadno "žrtev" rdečega pomika - proti infrardeči. Naprej eksoplaneti in hladna telesa sevajo v tem delu spektra elektromagnetnega valovanja. Instrumenti bodo torej poskrbeli za posnetke hladnih, brlečih teles, ki jih nikoli prej še nismo videli. Tudi zato, ker jih (vsaj tiste vesoljskega izvora) s površja Zemlje težko dobimo, ker jih ustavlja atmosfera. Vesolje je pravšnje.

Peterodeli sončni ščit
Seveda bo treba najprej poskrbeti, da teleskopa ne bo motilo zelo svetlo in toplo Sonce. Najprej tako, da bo James Webb nameščen pri gravitacijski sladki točki L2, ki je 1,5 milijona kilometrov stran. Točka L2 se vedno nahaja na zunanji strani sistema Zemlja-Sonce, na način, da vsi trije vedno tvorijo daljico. Opremljen bo še z ogromnim toplotnim ščitom, pravzaprav petimi za košarkarsko igrišče velikimi "plahtami" izolacije, ki bodo vedno usmerjene proti zvezdi. Vsaka plast je debela kot človeški las in skupaj bodo poskrbele za razliko v temperaturi na obeh straneh za 300 stopinj Celzija, navaja Nasa. Tako bodo naprave teleskopa globoko zamrznjene. Poenostavljeno: kot bi bil premazan s kremo za sončenje s faktorjem en milijon.

Velikost pomeni, da bo celotna naprava v raketo zložena "kot origami", in da se bo morala na L2 razpeti (video spodaj), kar je še en dejavnik tveganja. Nihče ne bo popravljal, če se kakšen od 7.000 sestavnih delov oziroma 150 sestavljalnih mehanizmov zatakne. Celoten proces razpenjanja, testiranja in drugih pripravljalnih postopkov bo trajal kar pol leta.

Za električno energijo bodo skrbele sončne celice, za vzdrževanje primerne orbite pa potisniki. James Webb namreč ne bo na sami virtualni točki L2, temveč bo okoli nje krožil, poleg tega ga bo ves čas potiskal sončni veter.

Videti prve zvezde sploh
Če bo vse delovalo po načrtu, bi moral James Webb videti globoko v obdobje reionizacije, v meglico, iz katere so se izdolble prve galaksije sploh, in za seboj pustiti Hubblove rekorde. Bolj kot kateri koli drugi teleskop bo zmožen preučevati kemično sestavo eksoplanetov in brskal za morebitnimi indikacijami življenja, kot so metan, voda, kisik in primerna temperatura.

"To bo največji in najkompleksnejši vesoljski observatorij vseh časov," je zapisal administrator Bolden. Izrazil je zadovoljstvo, da je projekt tokrat znotraj finančnih in časovnih okvirjev, torej bo res izstreljen leta 2018.
Podaljšanje sicer ne bi bilo nobeno presenečenje. Prvotni načrt je predvideval zgolj slabih 500 milijonov evrov stroškov in izstrelitev leta 2011. Kongres je deset let podpisoval napihujoče se proračunske dokumente, vse dokler jim leta 2011 pri šestih milijardah evrov ni prekipelo. Misijo so enostavno odpovedali, ker je že začela finančno zajedati v druge projekte in jih ogrožati (med drugim se je zato Nasa povlekla iz Esinega projekta ExoMars). Pozneje so si premislili, a stroške omejili navzgor - kar je vzdržalo do danes.

Video: Kako se 5-metrski "origami" razpne v trinadstropni teleskop

Video: Način delovanja zrcala

Video: Ponazoritev velikosti