James Webb – svemirska opservatorija koja nikako da poleti

Neobičan dan je osvanuo tog 24. aprila 1990. godine. Iako je celu nedelju pre toga padala kiša, od ranog jutra je sijalo sunce, i bilo je neobično toplo. Više od hiljadu novinara, snimatelja i foto reportera tiskalo se uz ogradu pored LC 39B rampe za lansiranje u Kenedijevom svemirskom centru na Floridi. Razlog je bio jedinstven – lansiranje prve svemirske opservatorije, svemirskog teleskopa “Hubble”. Misija je nosila oznaku STS 31, a sam satelit je u orbitu trebalo da “isporuči” letelica Space Shuttle Dicovery.

Bio je to 35. let u svemir za Space Shuttle, i prvi ovakvog tipa u ljudskoj istoriji. Komandanti misije Loren Shriver i Charles Bolden bili su iskusni astronauti, ali je i kod posade, i kod kontrole u centru NASA, vladala velika zabrinutost, jer jednostavno niko do tada nije poslao teleskop u Zemljinu orbitu.

Prošlo je samo 11 dana od lansiranja “Hubblea”, i naučnici i astronomi na projektu su već primetili veliki nedostatak. Naime, gotovo sve slike galaksija i udaljenih nebeskih tela koje je satelit slao bile su ili mutne, ili potpuno neupotrebljive. Problem je bio dizajn reflektujućeg ogledala na samom teleskopu, unutar satelita, a koje bi prikupljenu svetlost ‘rasejala’, umesto da je koncentriše na senzoru kamere.

Naučnik Lew Allen, u to vreme direktor NASA JPL programa, brzo je našao rešenje za ovaj problem, koje se sastojalo u dodavanju manjeg ogledala na obod teleskopa. To je značilo da će astronauti ponovo morati da lete do svemirskog teleskopa, i izvrše do tad neviđeni “svemirski servis”. Uređaj nazvan “CoStar” je postavljen na “Hubble” u sledećem letu Space Shuttlea i on je počeo da korektno radi.

Do sada poslao više od milion fotografija

“Hubble” je od tada doneo nemerljiv doprinos ljudskom shvatanju svemira, proučavanju fenomena u Sunčevom sistemu, kao i kretanju kometa, asteroida i drugog ‘svemirskog otpada’. Procenjuje se i da je do sada poslao više od milion fotografija u raznim tehnikama (infracrvene, crno-bele, obojene pravim i pojačanim spektrom boja).

Ipak, zbog popravki i drugih greški u dizajnu Hubblea, od samog početka je bilo jasno da on neće odraditi svoj ‘puni vek’. Pre lansiranja se mislilo da će on ostati operativan barem do 2040. godine – nakon lansiranja, njegov radni vek je procenjen na petnaestak godina, a najkasnije do 2007. Već 1991. počelo se sa dizajnom nove svemirske opservatorije, bazirane na jednom od “Hubbleovih” prototipova iz 1988. Nazvan je “James Webb” (skraćeno JWST) po jednom od prvih direktora NASA.

Jamesa Webba je postavio predsednik Johna F. Kennedyja 1961. godine, kako bi realizovao njegov plan za brzi razvoj američkog programa letova u svemir, sa krajnjim ciljem odlaska astronauta na Mesec do 1965. Ubistvo predsednika Kennedyja, brojni tehnički problemi i političke opstrukcije unutar Senata i Kongresa dovele su do toga da je cilj ostvaren, ali u duplo dužem roku – prvi ljudi su se spustili na Mesec u julu 1969.

‘Ukleti satelit’

Po Webbu je mnogo godina kasnije nazvana svemirska opservatorija za proučavanje dalekih galaksija i sazvežđa, koja bi trebalo da konačno zaživi krajem ove godine. Konačno, jer njen razvoj traje još od kraja ‘80-ih godina prošlog veka.

JWST je zajednički projekat američke NASA, evropske ESA i kanadske agencije CSA. Satelit će svetlost udaljenih galaksija prikupljati pomoću revolucionarnog uređaja OTE. Ovaj uređaj se sastoji iz 18 heksagonalnih ogledala, napravljenih od beriljuma, sa pozlaćenim površinama. Kada bude aktiviran, imaće površinu od 6,5 metara kvadratnih, što je četiri puta više nego površina ogledala na teleskopu “Hubble”. Ovo će satelitu JWST omogućiti da snimi galaksije 4.000 puta udaljenije nego što je to “Hubble” bio u stanju.

Projekt teleskopa „James Webb“ je tokom godina dobio nadimak „ukleti satelit“. Lansiranje je odgađano barem osam puta, nekoliko puta je menjan celokupan dizajn satelita, a 2008. je ceo projekt vraćen na gotovo sam početak. Ogledalo OTE je, zbog nesavršene tehnike izrade, popravljano četiri puta. Devedesetih godina je cena celog JWST projekta bila oko 1,6 milijardi dolara, 2010. je već bilo potrošeno pet milijardi, a danas je ta cifra oko 6,5 milijardi dolara.

„James Webb“ bi konačno trebalo da se vine put Zemljine orbite 22. decembra – ako opet ne bude neočekivanih zastoja u poslednjem trenutku.

Milion dolara po kilogramu

Lansiranje satelita u svemir je jedan od najskupljih poslova na svetu. U zavisnosti od tipa satelita, broja letova i same rakete – nosača, kao i lokacije odakle se lansiranje vrši, cena drastično varira. Tako se iznos kreće od 130.000, pa sve do 1,2 miliona dolara – po kilogramu materijala koji se šalje u orbitu. Zbog ovoga, dizajneri i stručnjaci žele da sateliti budu što kompaktniji i lakši, kako cena lansiranja ne bi premašila cenu same letelice.

Za “najpovoljnije” lansiranje važi ono koje obavlja ruska agencija “Roskosmos” raketama Sojuz i Proton, dok za najskuplje važi ono koje se vrši iz američke vojno-svemirske baze Vandenburg AFB, raketama nekoliko različitih proizvođača iz koalicije ULA (United Launch Alliance).

Američka agencija NASA je krajem oktobra saopštila da je trenutna cena celog satelita oko 8,8 milijardi dolara, te da nadležni odbor Kongresa neće više povećavati izdatke za ovaj projekt.

Konačno otkriti misteriju nastanka svemira

Astronomi se pak nadaju da će „James Webb“, kada napokon bude potpuno operativan, pomoći da se konačno otkriju misterije „velikog šraska“ i nastanka svemira, budući da će novi satelit moći da detektuje i najmanje prisustvo helijuma 3, hemijskog elementa kog je moguće kreirati samo u laboratorijama, a bilo ga je u izobilju u prvim godinama ranog Univerzuma. Na sličnim projektima rade i u istraživačkom institutu CERN, gde su ove elementarne čestice i molekuli već više puta dokazani ogledima.

Iako se do pre nekoliko dana očekivalo da satelit konačno bude lansiran 18. decembra, to ipak neće biti moguće. Naime, u lansirnom centru agencije ESA u Francuskoj Gvajani došlo je do kvara sistema za sastavljanje rakete – nosača, pa je „James Webb“ pretrpeo manji potres dok je “utovarivan” na vrh Ariane-5, najveće rakete ovog tipa. Iako potres nije trajao dugo, inženjeri sada moraju da ponovo provere sve komponente celog satelita, jer se radi o naučnim uređajima izuzetno male tolerancije, svega nekoliko mikrometara.

Ako “ukleti satelit” ne bude lansiran do 28. decembra, to će agenciju ESA koštati novih 861 milion dolara u troškovima izrade rakete nosača.