Ғұмыры қысқа ең қымбат телескоп

Әйтсе де, өткен аптада тағы бір төтенше жағдай салдарынан телескоптың сапары бірнеше күнге кейінге қалдырылды. Жоспар бойынша аппарат 18 желтоқсанда ұшырылуы тиіс-тұғын. Бірақ зымыран мен құрылғыны байланыстыру сәтінде оқыс оқиға болған. Соның кесірінен James Webb 22 желтоқсаннан кейін аспанға самғамақ.

Қазіргі таңда ғарыш телескопы Фран­цуз Гвианасындағы Еуропа ғарыш айла­ғында орналасқан. Оны Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) жасақтаған Ariane 5 зымыраны аспан әлеміне жеткізбек. Жобаны NASA, ESA және Канада ғарыш агенттігі бірлесіп, халықаралық серіктестік аясында жүзеге асырады.

James Webb телескопының ұшырылуы ғарышты зерттеу саласына тың серпін әкелмек. Оның үстіне, ғалымдар аппарат триллиондаған километр қашықта тұрған галатикалар мен жұлдыздарды зерттеуге мүмкіндік беретінін айтып отыр. Қысқасы, телескоп аспан әлемі туралы түсінігімізге революция жасауы мүмкін.

Құрылғының тағы бір ерекшелігі – оның құнында. Бүгінге дейін James Webb-ті құрастыруға 10 миллиард доллардан астам қаражат кеткен. Бұл аз десеңіз, оны жасауға НАСА ғалымдары 30 жылын сарп етті. Бір­неше рет АҚШ Конгресі қаржы бөлуді тоқ­тататынын айтып, қауіпті жобаны жүзеге асыру­ға қауіп төндірген еді. Дегенмен талай уақыт саяси орта мен ғалымдардың пікір­та­ласына айналған бастама ақыры іске асырылмақ.

НАСА-ның жоспары бойынша, James Webb 1990 жылдан бері қалтқысыз қызмет етіп келген Хаббл ғарыш телескопының орнын баспақ. Жаңа аппараттың артық­шы­лығы көп. James Webb әлдеқайда үл­кен әрі күрделі құрылғы. Мәселен, «Хаббл» және аспан әлемін зерттейтін жер­дегі басқа да телескоптардың басым бөлігі ға­рыш­тан келетін электромагниттік спектр­дің көрінетін бөлігін ғана зерттейді. Ал James Webb тек инфрақызыл сәулелерді «көреді».

Ғалымдардың айтуынша, мұның бірнеше себебі бар. Мәселен, инфрақызыл сәулелерді жинақтау галактикалардағы шаң-тозаң арасынан жұлдыздар мен планеталарды көруге мүмкіндік береді. Сондықтан галактиканың басқа бұрышында болып жатқан процестерді бақылау үшін James Webb таптырмас құрылғы.

Сонымен қатар телескоп ғаламның басқа бөлігінде тіршілік бар-жоғын анық­тауға жағдай жасайды. Өйткені галак­ти­каның екінші бұрышындағы планетада кез­десуі ықтимал биологиялық процесс әсе­рі­нен пайда болатын метан секілді газдар да инфрақызыл сәуле арқылы ғана көрінеді.

Телескоп жұмысының басты міндеті де осы. Сол себепті ғалымдар негізінен «Құс жолы» галактикасындағы жұлдыздарды зерт­темек. Бірақ астрономдар 13,8 миллиард жыл бұрын «Үлкен жарылыстан» кейін­гі әлем туралы да мәлімет жинауды көз­деп отыр. Сондықтан James Webb шалғай­дағы галактикаларды да «нысанасына» алады.

Осы орайда, оқырман назарына ғарыштың қаншалықты кең екені туралы аз-кем ақпарат беріп кеткенді жөн көріп отырмыз. Былайғы жұрт үшін ғаламның үлкендігін аңғару қиын. Түсінікті болу үшін ғарышты күнделікті өлшемге салып көрейік. Егер жерді гольф добына тең деп алсақ, бізге ең жақын аспан денесі – Айға дейінгі қашықтық 1,3 метрді құрайтын еді.

Мұндай жағдайда Күннің диаметрі 4,6 метрге дейін кішірейеді. Жермен арадағы қашықтық 500 метрге тең. Яғни «мәңгілік үйімізді» осыншалықты кішірейткеннің өзінде Күнге жету үшін 5 минуттай уақыт жұмсаймыз. Ал Күн жүйесіндегі ең шеткі планета Нептунға дейінгі қашықтық 15 шақырымнан асады. Жаһанды осыншалықты сығымдағанның өзінде «Құс жолының» диаметрі 3,8 миллиард шақырымға жетіп жығылады.

Ал «Құс жолы» ғаламдағы миллиард­таған галактикалардың біреуі ғана. Ен­деше, шалғайдағылары былай тұрсын, көршілес «Андромеда» галактикасының өзі қаншалықты қашықта жатқанын бағамдай беріңіз. Әлбетте, ол жаққа адамзаттың аяқ басуы екіталай. Бірақ ғаламның жаратылысы, «Үлкен жарылыс», «қара құрдым» туралы құнды деректер қажет. Осындайда James Webb секілді инфрақызыл сәулелерді «көретін» телескоптар ғалымдар үшін таптырмас көмекші.

Рас, қазіргі таңда жерде инфрақызыл сәулені жинақтай алатын обсерваториялар жетерлік. Бірақ жердің жылы, ылғалды атмосферасы ғарыштан келетін инфрақызыл сәулелерді бөгейді. Сондықтан сапалы зерттеу жасау үшін ауа қабатынан жоғары шығу қажет. Өкінішке қарай, мұндай телескопты орбитаға шығару арзанға түспейді. Әрі бүкіл процесті егжей-тегжейлі өлшеп, содан кейін ғана жұмысқа кірісу қажет. Алда-жалда жеті қат көкте James Webb-тен ақау шықса, оны жөндеу оңай емес.

Хабблдың айырмашылығы сол, ол жерден аса биікте қалқып жүрген жоқ.  Шамамен 570 километр қашықтықта жерді айнала ұшады. Сондықтан шаттл арқылы астронавтар оны кезінде жөндей алатын. Бірақ қазір шаттлдар пайдаланылмайды. Әрі James Webb өте алысқа сапар шекпек.

Жоспар бойынша заманауи телескоп шамамен 374 мың километрге дейін баруға тиіс. Яғни бұл айға дейінгі қашықтыққа тең. Кейіннен 1,5 миллион километрге шейін жетіп, Жердің орбитасының сырты­на шығады. Яғни оған Күннің де, Жердің де гравитациялық күші әсер етпей­ді. Ғылым тілінде мұны «Лагранж нүк­тесі» деп атайды. Осы нүктеде James Webb Жерді де айналмайды, Күнге қарай да бағыт алмайды. Бұл телескопты тәулік бойы қолдануға мүмкіндік береді. Сондай-ақ аппарат орнынан айнып кетпей, бағытын дұрыстап тұру үшін газбен жұмыс істейтін қозғалтқыш орнатылған.

«Лагранж нүктесінің» артықшылығы мұнымен бітпек емес. Мұнда James Webb-ті салқын күйде ұстауға мүмкіндік бар. Ғаламның екінші шетінен келген инфрақызыл сәулелерді үздіксіз қабылдау телескопты қыздырып жіберуі ықтимал. Сондықтан оны әрдайым салқындатып отыру қажет. Соған байланысты аппарат абсолютті төмен температурадан 40 градусқа жылы температурада жұмыс істеуге бейімделіп жасалған.

Осындай артықшылықтарына қара­мастан ғылыми ортада күдік жетерлік. Ең бастысы – телескопты аспан әлеміне жет­кізу. Ariane 5 типтес зымырандар 1996 жыл­дан бері 111 мәрте ғарышқа сапар шексе, соның 106-сы сәтті аяқталған екен. Кейінгі кезде ракеталар өздеріне жүктелген міндеттерді «адал» атқарып жүр. Соның өзінде ғалымдар осыншалықты қымбат жоба жеті қат көкке қадам баспай жатып жоқ бола ма деп қауіптенеді.

Мәселе James Webb-ті атмосфераға шығарумен аяқталмайды. «Лагранж нүктесіне» дейінгі бір ай мерзім ішінде телескоп біртіндеп барып толық ашылуға тиіс. Ең әуелі аппаратты салқындатып тұратын көлемі үлкен, жұқа фольга қанат секілді жайылады. Содан кейін оның негізгі айнасы, яғни инфрақызыл сәулелерді жинақтайтын бөлігі іске қосылады. Мұның диаметрі 6,5 метрді құрайды. Бұл Хаббл телескобының айнасынан 7 есе үлкен.

Бір қызығы, осыншалықты алып телескопты ғарышта іске қосу оңай емес. Сондықтан инженерлер алтыбұрышты 18 алтынмен қапталған бериллий айнасын жасаған. «Лагранж нүктесіне» жеткенге дейін олар шешек атқан гүл секілді бір­тін­деп жайылады. Мұның бәрі автоматты түр­де жасалатындықтан, ешқандай ақау шық­пауға тиіс. Осыған байланысты телескоп бірнеше мәрте вакуумде сынақтан өтті.

Айтпақшы, телескопқа қатысты тағы бір қызық жағдай бар. Құрылғының атауы NASA-ны 1961-1968 жылдары басқарған Джеймс Уэббтің құрметіне қойылған. Оны жобалап жатқанда әлемдегі саясат қазіргідей ақылынан адаса қоймаған еді. Бүгінде саяси көзқарас өзгергендіктен, телескоп атауын өзгертуді талап етіп жатқандар жетерлік. Себебі басшылық жасап тұрғанда Джеймс Уэбб гей және лесбиянкалардың NASA-да жұмыс істеуіне тыйым салған. Бірақ NASA қойылған бұл талаптан бас тартты.

Жоспар бойынша James Webb ғаламды мейлінше жақсырақ түсінуге, галактикалар мен «қара құрдымдардың» анық суретін түсіруге, жұлдыздардың қалай пайда болып, қалай өлетінін білуге мүмкіндік береді. Өкінішке қарай, телескоп өте құнды мәлі­меттер алуға мүмкіндік бергенімен, оның ғұмыры қысқа. Ғалымдардың есептеуінше, аппараттың жанармайы небәрі 10 жылға ғана жетеді. Содан кейін оны «Лагранж нүктесінде» ұстап тұру мүмкін болмайды. Сөйтіп, құны 10 миллиард долларлық телескоп ғарыштағы көптеген қоқыстың біріне айналады.