Webb 우주 망원경으로 여전히 잘못 될 수있는 것은 다음과 같습니다.

Webb Space T 망원경은 수년간의 지연 끝에 마침내 발사대에 도달했습니다. 중요한 기회지만 천문대는 완료하는 데 6개월이 소요되는 복잡하고 전례 없는 시운전 절차를 거쳐야 합니다. 어려운 부분은 여전히 ​​올 것 같습니다.

미국, 유럽 및 캐나다 우주 기관과 록히드 마틴과 같은 민간 계약자의 도움으로 개발된 Webb는 "지금까지 만들어진 것 중 가장 복잡하고 강력한 망원경" 으로 묘사 되었습니다. 적외선 기능을 통해 Webb는 고대 별과 은하를 찾고, 별과 외계행성의 형성을 연구하고, 은하수에서 생명체를 찾을 것입니다. 우주 망원경은 문자 그대로 그리고 비유적으로 우주에 대한 우리의 관점과 그 안에서 우리의 위치에 대한 우리의 이해를 변화시킬 잠재력 이 있습니다 .

이 임무에 대한 흥분은 Webb가 2007년에 올라갈 예정이었지만 선쉴드와 관련된 주요 재설계 , 원래 견적 을 거의 두 배로 늘린 비용 초과 , 지속적인 기술 장애물, 광범위한 테스트, 선택한 문제로 인해 강조됩니다. 발사체 - 숨을 고르기 위해 잠시 멈춤 - covid-19 전염병 및 기아나 우주 센터에서 처리 하는 동안 의 문제 는 모두 2021년 12월 25일의 현재 발사 날짜를 만들기 위해 공모했습니다(이륙 은 현재 7:20에서 7:52 사이로 예정되어 있습니다. 크리스마스 당일 오전 EST ).

말하자면 무거운 짐은 우리 뒤에 있는 것처럼 보이지만 Webb가 완전히 작동한다고 선언되기까지는 많은 단계가 남아 있습니다. 지금부터 그때까지 잘못될 수 있는 모든 것을 설명할 수는 없지만 앞으로 6개월 동안 문제를 일으킬 수 있는 몇 가지 주요 단계와 일부 기술 장치에 대해 설명할 수 있습니다.

그러나 그것에 도달하기 전에 Webb를 우주로 데려갈 Ariane 5 로켓 에 대해 이야기하고 싶습니다 . Arianespace 로켓은 매우 안정적이지만 이전의 기술 문제로 인해 다가오는 발사에 대해 약간 긴장하고 있습니다. 2020년에 두 차례에 걸쳐 Ariane 5 로켓은 페어링 분리 중에 예상치 못한 차량 가속 을 경험했습니다. Arianespace는 그 이후로 문제를 수정했으며 모든 것이 잘 된 것처럼 보이지만 이런 일이 발생했다는 사실이 마음에 들지 않습니다. 이것은 내가 에그노그를 홀짝이며 발사를 볼 때 크리스마스 아침에 나를 조금 더 긴장하게 만들 것입니다.

치명적인 로켓 실패에도 불구하고(천연 금지), 발사는 손상을 주는 진동을 생성할 수 있습니다. 즉, Webb는 예상되는 흔들림을 견딜 수 있도록 특별히 설계되었습니다 . 2016년에 진동 테스트 에서 망원경의 거울 날개를 고정하는 고정 장치 또는 "발사 억제 장치"에 문제가 있음이 밝혀졌습니다. 14,300파운드 무게의 악기에 대해 수행된 많은 음향 및 진동 테스트는 다른 잠재적인 문제 중에서 이것을 배제했어야 했지만 Webb가 마침내 우주에 도착할 때까지 알 수 없습니다.

록히드 마틴(Lockheed Martin) 우주 과학 및 계측 책임자인 앨리슨 노드(Alison Nordt)가 이메일에서 설명했듯이 Webb는 발사에서 살아남을 수 있을 뿐만 아니라 우주에 대한 무례한 소개에서도 살아남을 수 있어야 합니다.

Nordt는 "물론 JWST 출시에 대해 매우 흥분하고 있으며 그 위험은 확실히 높습니다."라고 말했습니다. "발사를 포함한 우주 환경은 발사 하중(진동 및 음향), 진공(공기 부족), 극한 온도(특히 약 -400°F로 가는 Webb의 경우) 및 무중력과 같은 지상과 많은 차이를 나타냅니다. " 반드시 지상에서 테스트할 수는 없습니다.

발사 시퀀스 자체는 일상적인 일이어야 하며, Ariane의 사이드 부스터는 폭발 후 몇 분 후에 떨어지고 페이로드 페어링이 버려집니다. 로켓의 하단은 계속해서 필요한 추력을 제공하지만 연료가 떨어지면 로켓도 떨어져야 하므로 상단이 인계받을 수 있습니다. 그런 다음 우주선은 태양 복사가 현재 노출된 망원경의 한 면을 폭파하는 것을 방지하기 위해 일련의 진동 기동을 수행해야 합니다. 상단 단계는 발사 후 약 27분이 지나면 폐기되며, 이때 Webb는 독립적이고 자체적인 권한을 갖게 됩니다.

출시에는 항상 위험 요소가 포함되지만 이 경우 가장 큰 문제를 일으킬 수 있는 것은 다음에 일어날 모든 일입니다. 종이 접기 종이 조각보다 접힌 부분이 더 많기 때문에 우주 망원경은 열리고 은유적인 하품을 하고 많은 구성 요소를 펼쳐야 합니다.

NASA가 Webb FAQ 에서 작성한 것처럼 우주선은 "Webb가 햇빛에서 전기를 생산하고 배터리 소모를 멈출 수 있도록" 임무에 약 33분 동안 태양 전지판을 배치할 것입니다 . "Webb는 스스로 방향을 잡고 우주에서 '날 수 있는' 능력을 빠르게 확립할 것입니다." NASA에 따르면 Webb의 고이득 안테나는 "가능한 한 빠른 시일 내에 가장 높은 데이터 통신 속도를 가능하게 하기 위해" 이 시점에 배치될 것입니다.

태양 전지판을 배치하는 것은 시간에 민감한 일이지만 첫 번째 궤도 수정도 마찬가지입니다. 낮은 지구 궤도에서 작동하는 허블과 달리 웹은 두 번째 라그랑주 점(L2)에서 사업을 수행합니다. 지구와 태양 사이에 위치한 이 스위트 스폿 은 매우 안정적이어서 Webb가 제자리에 머물기 위해 과도한 양의 연료를 사용할 필요가 없습니다. L2는 지구에서 약 100만 마일(150만 km)에 위치해 있으므로 Webb가 거기에 도달하는 데 한 달이 걸리며 그 동안 우주선은 경로를 약간 수정해야 합니다. MCC-1a로 알려진 첫 번째는 임무 시작 약 12.5시간 후에 발생합니다.

Webb의 우주에서의 첫 날은 강렬하게 들리지만 다음 몇 주와 몇 달에는 SpaceNews 가 설명 하는 것처럼 다음 중 하나가 임무를 위태롭게 할 수 있는 몇 가지 매우 중요한 단계가 포함될 것입니다 .

망원경의 5겹 자외선 차단제를 배치하는 과정은 발사 후 3일 후에 시작됩니다. 적외선 망원경인 Webb는 잠재적인 간섭을 최소화하기 위해 이 보호막이 필요합니다. 망원경은 열원을 감지하도록 설계되었으므로 과학자들이 필요로 하는 마지막 일은 자체 기기 에서 나오는 열 을 흡수하는 것입니다. Nordt는 Gizmodo와의 인터뷰에서 "출시 다음 주에 가장 중요한 작업은 모든 선실드 배치와 레이어의 장력 조절이 될 것입니다."라고 말했습니다. "선 쉴드 배치는 가장 많은 논의를 일으키고 있습니다. 부분적으로는 비행처럼 테스트하기 가장 어려운 시스템이기 때문입니다." Webb의 라디에이터 출시와 같은 다른 배포도 동시에 수행됩니다.

2주차까지 팀은 보조 미러 삼각대의 펼치기 및 잠금, 2개의 기본 미러 날개 회전 및 잠금, 기본 미러 세그먼트 잠금 해제를 포함하여 배포를 마무리해야 합니다. 망원경의 완전한 배치는 임무를 수행한 지 약 13일 후에 완료 되어야 합니다. 차양의 효과는 과학 장비가 급속 냉각되는 이 시기에 명백해지기 시작해야 합니다.

Nordt는 "Webb 팀은 성공을 보장하기 위해 모든 것을 테스트하기 위해 할 수 있는 모든 일을 했습니다. 모든 배포가 완료되고 조정으로 이동할 수 있게 되면 우리 모두가 조금 더 쉽게 숨을 쉬게 될 것이라는 것을 알고 있습니다."라고 말했습니다.

첫 달 말에는 최종 코스 수정(29일차)과 Webb를 L2 궤도에 삽입하는 작업이 포함됩니다. 흥미롭게도 컨트롤러는 근적외선 카메라(NIRCam), 근적외선 분광기(NIRSpec), 중적외선 기기(MIRI), 정밀 유도 센서/근적외선 이미저 및 슬릿리스 등 관측소의 4가지 과학 장비에 전원을 공급할 것입니다. 분광기(FGS-NRISS).

Nordt는 "모든 배포가 완료되면 커미셔닝의 다음 단계는 개인적으로 가장 기대되는 단계입니다. NIRCam을 켜서 18개의 기본 미러 세그먼트를 정렬하는 세심한 프로세스를 시작하는 것입니다."라고 말했습니다.

미러를 미세 조정하는 이 프로세스를 시작하기 위해 "거울 뒷면에 있는 126개의 매우 정밀한 액추에이터가 각 미러를 특정 처방에 따라 위치 지정하고 미묘하게 구부리거나 구부릴 수 있으며 이 프로세스는 몇 달이 걸릴 것입니다."라고 NASA 는 말합니다 . Nordt는 NIRCam이 들어오는 빛의 왜곡을 매우 정확하게 감지할 수 있으며 이 데이터를 통해 개별 거울 세그먼트를 제어하는 ​​팀이 "따라서 곡률을 변환, 회전 및 변경"할 수 있다고 말했습니다. 이 정렬 프로세스가 끝나면 18개의 개별 세그먼트가 단일 기본 미러 역할을 합니다. Nordt는 "상상할 수 있듯이 NIRCam의 측정값은 이 모든 것이 작동하려면 정확히 정확해야 합니다."라고 설명했습니다.

이러한 초기 광학 점검 및 망원경 정렬은 2~4개월 동안 수행됩니다. 5개월과 6개월에는 최종 보정 및 시운전 프로세스 완료가 포함됩니다. Webb는 보정을 돕기 위해 대표적인 목표물에 대한 관측을 수행할 것이며 초기 시연에서는 소행성, 혜성 및 달과 같은 물체를 추적하는 관측소의 능력을 테스트할 것입니다. 그런 다음 팀은 망원경의 능력을 보여주기 위해 예비 보고서인 Early Release Observations를 준비합니다. 이 작업이 완료된 후에야 공식 과학 운영 단계가 시작됩니다.

Webb는 최소 5년 동안 기능을 유지해야 하지만 최소 10 년, 아마도 12년 동안 작동할 것으로 예상됩니다. 이 기간 동안 망원경은 L2를 유지하기 위해 약간의 엔진 파열을 수행해야 하지만 연료 이러한 조정에 필요한 것은 결국 소진될 것이며, 그 시간이 지나면 망원경은 그냥 떠내려갈 것이고, 효과적으로 임무의 과학 단계를 끝낼 것입니다.

망원경을 수리할 수 있는 실현 가능한 방법 이 없어 문제가 발생했을 때 잠재적으로 10년 간의 과학적 돌파구가 균형을 이룰 수 있기 때문에 이번 크리스마스 아침에 궁지에 몰리게 될 것 입니다. 향후 10년은 Webb와 이를 사용하려는 많은 천문학자들에게 바쁜 시기가 될 것입니다. 그러나 이 모든 일이 일어나려면 별들이 완벽하게 정렬되어야 할 것 같습니다.