Джеймс Уэбб (телескоп)

Космический телескоп «Джеймс Уэ́бб» (англ. James Webb Space Telescope, JWST) — орбитальная инфракрасная обсерватория. Самый крупный космический телескоп с самым большим зеркалом (сегментированное зеркало общим диаметром 6,5 метра, однако крупнейшее монолитное зеркало остаётся у телескопа Гершель — 3,5 метра) из когда-либо запущенных человечеством^{[10][11][12][13][14][15][16]}.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб»
англ. James Webb Space Telescope
3D-модель космического телескопа Джеймса Уэбба с полностью развёрнутыми компонентами
Организация	NASA  ESA  CSA
Главные подрядчики	Northrop Grumman  Ball Aerospace
Волновой диапазон	0,6—28 мкм (части видимого и инфракрасного)
COSPAR ID	2021-130A
NSSDCA ID	2021-130A
SCN	50463
Местонахождение	точка Лагранжа L2 системы Солнце — Земля (1,5 млн км от Земли в противоположную Солнцу сторону)
Тип орбиты	гало-орбита
Дата запуска	25 декабря 2021, 12:20 UTC[1] Длительность полёта 2 года 10 месяцев 7 дней
Место запуска	ELA-3[2][3]
Средство вывода на орбиту	Ариан-5 ECA[4][3]
Продолжительность	10—20 лет
Масса	6161,42 кг[5]
Тип телескопа	телескоп-рефлектор системы Корша[6]
Диаметр	6,5 м[7][8] и 0,74 м[9]
Площадь собирающей поверхности	около 25 м²
Фокусное расстояние	131,4 м
Научные инструменты
MIRI	прибор среднего инфракрасного диапазона
NIRCam	камера ближнего инфракрасного диапазона
NIRSpec	спектрограф ближнего инфракрасного диапазона
FGS/NIRISS	датчик точного наведения с устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевым спектрографом
Логотип миссии
Сайт	webb.nasa.gov (англ.) esawebb.org (англ.) webbtelescope.org (англ.)
Медиафайлы на Викискладе

3D-модель космического телескопа Джеймса Уэбба с полностью развёрнутыми компонентами

3D-модель космического телескопа Джеймса Уэбба с полностью развёрнутыми компонентами

Схема пяти точек Лагранжа в системе Солнце — Земля с указанием орбит Земли, Луны, и орбиты телескопа Джеймса Уэбба вокруг точки L₂

3D-моделирование поэтапного развёртывания телескопа Джеймса Уэбба

Телескоп Джеймса Уэбба, возможно, сможет увидеть «первый свет» Вселенной после «тёмных веков»

Первоначально назывался «Космический телескоп нового поколения» (англ. Next-generation space telescope, NGST). В 2002 году переименован в честь второго руководителя НАСА Джеймса Уэбба (1906—1992), возглавлявшего агентство в 1961—1968 годах, во время реализации программы «Аполлон».

Было решено сделать первичное зеркало^[англ.] телескопа не цельным, а из складываемых сегментов, которые будут раскрыты на орбите, так как диаметр первичного зеркала не позволил бы его разместить в ракете-носителе «Ариан-5». Первичное зеркало телескопа «Джеймс Уэбб» является сегментированным и состоит из 18 шестиугольных сегментов, изготовленных из позолоченного бериллия, размер каждого из сегментов составляет 1,32 метра от ребра до ребра, которые вместе объединяются в одно зеркало общим диаметром 6,5 метра^[17]. Это даёт телескопу площадь сбора света примерно в 5,6 раза больше, чем у зеркала телескопа «Хаббл» диаметром в 2,4 метра, с площадью собирающей поверхности 25,37 м². В отличие от «Хаббла», который ведёт наблюдения в ближнем ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном (0,1—1,0 мкм) спектрах, телескоп «Джеймс Уэбб» ведёт наблюдения в более низком диапазоне частот, от длинноволнового видимого света (красный) до среднего инфракрасного (0,6—28,3 мкм). Это позволяет ему наблюдать наиболее далёкие объекты во Вселенной, объекты с большим красным смещением (первые галактики и звёзды во Вселенной), которые слишком старые, слабые и далёкие для телескопа «Хаббл»^[18][19]. Хотя диаметр зеркала телескопа «Джеймс Уэбб» в 2,7 раза больше диаметра зеркала телескопа «Хаббл», он получает сопоставимые по резкости изображения, потому что ведёт наблюдения в более длинноволновом инфракрасном диапазоне изучения, и соответственно является «преемником» не телескопа «Хаббл», а телескопа Спитцер. Чем больше длина волны спектра, тем большей площади требуется необходимая поверхность сбора информации (площадь зеркала в инфракрасном спектре или площадь антенны в миллиметровом и радиодиапазонах) для получения изображения, сопоставимого по четкости с видимым спектром космического телескопа Хаббла. Телескоп защищён 5-слойным тепловым экраном, позволяющим поддерживать температуру зеркала и приборов ниже 50 K (−223 °C), чтобы телескоп мог работать в инфракрасном диапазоне излучения и наблюдать слабые сигналы в инфракрасном диапазоне без помех от любых других источников тепла. Поэтому телескоп размещён на гало-орбите в точке Лагранжа L₂ системы Солнце — Земля, в 1,5 млн км от Земли, где его 5-слойный тепловой экран, в форме воздушного змея и размером с теннисный корт, защищает его от нагревания Солнцем, Землёй и Луной одновременно^[20][21]. Размещение телескопа в космосе даёт возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь — в инфракрасном диапазоне. Благодаря отсутствию влияния атмосферы разрешающая способность телескопа в 7—10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле.

Проект — результат международного сотрудничества 17 стран, во главе которых стоит НАСА, со значительным вкладом Европейского и Канадского космических агентств.

Ориентировочная стоимость проекта составляет 10 миллиардов долларов (она будет расти по мере эксплуатации телескопа) из которых вклад НАСА оценивается в 8,8 миллиарда долларов, вклад Европейского космического агентства — 850 миллионов долларов, включая запуск, вклад Канадского космического агентства — 165 миллионов долларов^{[22][прим. 1]}.

25 декабря 2021 года телескоп был успешно запущен с космодрома Куру при помощи ракеты «Ариан-5»^[23]. Первые научные исследования начались летом 2022 года. Время службы телескопа в основном ограничено запасом топлива для маневрирования около точки L₂. Первоначальный расчёт был 5—10 лет. Однако при запуске удалось совершить крайне удачный манёвр и текущий запас топлива ограничен 20 годами, но не все приборы могут проработать столько времени^[24].

9 января 2022 года телескоп успешно развернул все свои системы и перешёл в полностью операционное состояние, а 24 января 2022 года он успешно вышел на гало-орбиту в точке Лагранжа L₂ системы Солнце — Земля, в 1,5 млн км от Земли^[25]. Охлаждение до рабочей температуры заняло несколько недель, а затем начались окончательные процедуры калибровки в течение примерно 5 месяцев, возможно, включая получения первого света Вселенной после «тёмных веков», перед началом запланированной исследовательской программы^[26][27][28].

Уже в первые несколько месяцев работы были получены неожиданные данные для различных небесных тел от отдалённых галактик до планет Солнечной системы и их спутников➤, в 2022 году научный журнал Science назвал «Джеймс Уэбб» «Прорывом года» за грядущую революцию в представлениях человека о космосе.

Задачи

15 июня 2017 года НАСА и ЕКА опубликовали список первых целей в работе телескопа, включающие свыше 2100 наблюдений. Ими стали планеты и малые тела Солнечной системы, экзопланеты и протопланетные диски, галактики и скопления галактик, а также квазары^[29][30].

30 марта 2021 года НАСА объявило финальный список первичных целей для наблюдений, которые стартуют через 6 месяцев после запуска телескопа. В общей сложности было отобрано 286 из более чем одной тысячи заявок по семи основным направлениям астрономии, которые в сумме займут около шести тысяч часов наблюдательного времени телескопа, что составляет около двух третей всего времени, выделенного в рамках первого цикла наблюдений^[31][32]. NASA получит 80 % времени телескопа, тогда как EKA — 15 %^[33], CSA — 5 %^[34].

Астрофизика

Первичными задачами JWST являются: обнаружение света первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва, изучение формирования и развития галактик, звёзд, планетных систем и происхождения жизни. Также «Джеймс Уэбб» сможет рассказать о том, когда и где началась реионизация Вселенной и что её вызвало^[35]. «Джеймсу Уэббу» предстоит выяснить, как выглядели галактики во временном периоде начиная с 400 тыс. лет после Большого взрыва до 400 млн лет после Большого взрыва, недоступном для обычных телескопов не по причине недостаточной разрешающей способности, а в силу Красного смещения, за счёт, в том числе, эффекта Доплера, уводящего оптическое излучение этих объектов в инфракрасный диапазон.

Экзопланетология

Телескоп способен обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 а. е. от своих звёзд и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет. Также «Вебб» способен наблюдать планеты с массами около 0,3 массы Юпитера на расстояниях выше 100 а. е. от родительской звезды и с массами ниже массы Сатурна на расстояниях выше 10 а. е. от родительской звезды^[36]. В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звёзд. Благодаря JWST ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии — телескоп имеет возможность не только обнаруживать большие экзопланеты, но и получать их спектральные линии. Это будет являться недостижимым показателем ни для одного наземного и космического телескопа до 2028 года, когда в строй будет введён Чрезвычайно большой телескоп с диаметром зеркала в 39,3 м^[37]. Для поиска экзопланет будут также использованы данные, которые получил телескоп «Кеплер»^[38] начиная с 2009 года. Однако возможностей телескопа будет недостаточно для получения каких-либо изображений найденных экзопланет. Даже ближайшие к нам гигантские экзопланеты (супер-Юпитеры) будут и в Чрезвычайно большой телескоп, и в возможный большой LUVOIR фиксироваться слабыми точками.

Протопланетные диски

В перечень первостепенных объектов для изучения входят 17 ближайших протопланетных дисков из двадцати, изображения которых были получены в 2003 году с помощью космического телескопа «Спитцер» и в 2018 году комплексом радиотелескопов ALMA. «Уэбб» будет измерять спектры протопланетных дисков, что позволит составить представление об их химическом составе, а также дополнить деталями внутреннего строения системы, наблюдаемые ранее комплексом ALMA в рамках проекта DSHARP (от англ. Disk Substructures at High Angular Resolution Project). Учёные ожидают, что средний инфракрасный диапазон, в котором будет работать телескоп (прибор MIRI), даст возможность выявить во внутренних частях протопланетных дисков активно формирующиеся каменистые планеты, похожие на Землю, по характерным химическим элементам, из которых они состоят. Будет измерено количество воды, окиси углерода, двуокиси углерода, метана и аммиака в каждом диске, а с помощью спектроскопии будет возможно оценить содержание и расположение внутри диска кислорода, углерода и азота (это важно для понимания, находится ли вода в потенциально обитаемой зоне, где прочие условия подходят для возникновения жизни)^[39].

Водные миры Солнечной системы

Инфракрасные инструменты телескопа будут использованы для изучения водных миров Солнечной системы — спутника Юпитера Европы и спутника Сатурна Энцелада. Инструмент NIRSpec^[англ.] будет использован для поиска биосигнатур (метан, метанол, этан) в гейзерах обоих спутников^[40].

Инструмент NIRCam сможет получить изображения Европы в высоком разрешении, которые будут использованы для изучения её поверхности и поиска регионов с гейзерами и высокой геологической активностью. Состав зафиксированных гейзеров будет проанализирован с помощью инструментов NIRSpec и MIRI. Данные, полученные в ходе этих исследований, будут также использованы при исследовании Европы зондом Europa Clipper.

Для Энцелада, ввиду его удалённости и малых размеров, получить изображения в высоком разрешении не удастся, однако возможности телескопа позволят провести анализ молекулярного состава его гейзеров.

Малые тела Солнечной системы

Запланированы наблюдения Цереры, астероидов Паллада, Рюгу, транснептуновых объектов, кентавров и нескольких комет.

История

Изменение планируемой даты запуска и бюджета

Год	Планируемая дата запуска	Планируемый бюджет (млрд $)
1997	2007[41]	0,5[41]
1998	2007[42]	1[43]
1999	2007—2008[44]	1[43]
2000	2009[45]	1,8[43]
2002	2010[46]	2,5[43]
2003	2011[47]	2,5[43]
2005	2013	3[48]
2006	2014	4,5[49]
2008	2014	5,1[50]
2010	не раньше сентября 2015	≥6,5[51]
2011	2018	8,7[52]
2013	2018	8,8[53]
2017	весна 2019[54]	8,8
2018	не раньше марта 2020[55]	≥8,8
2018	30 марта 2021[56]	9,66[57]
2020	31 октября 2021[58][59]	≥10[57][58][60]
2021	18 декабря 2021	≥10
2021	22 декабря 2021[61]	≥10
2021	24 декабря 2021[62]	≥10
2021	25 декабря 2021[23]	≥10

Проблема выбора названия телескопа

Джеймс Уэбб, в честь которого назван телескоп

Идея строительства нового мощного космического телескопа возникла в 1996 году, когда американские астрономы выпустили доклад HST and Beyond^[63][64].

До 2002 года телескоп назывался Next Generation Space Telescope («Космический телескоп нового поколения», NGST), поскольку новый инструмент должен продолжить исследования, начатые «Хабблом». Под этим же названием телескоп входил в состав комплексного проекта Пентагона AMSD по разработке сегментированного зеркала для разведывательных и лазерных ударных спутников^[65]. Наличие военных в чисто научном проекте плохо влияло на репутацию проекта и NASA хотело разорвать прямую связь с военной программой AMSD на уровне названия. Поэтому в 2002 году, когда действительно проект телескопа стал заметно отличаться в конструкции зеркала от других собратьев по программе AMSD^[66], NASA решило переименовать телескоп в честь второго руководителя НАСА Джеймса Уэбба (1906—1992), возглавлявшего агентство в 1961—1968 годах, во время реализации программы «Аполлон». Однако это также вызвало крупный скандал в научном сообществе США, более 1200 учёных и инженеров связанных с космическими исследованиями, включая известных учёных как Чанда Прескод-Вайнштейн^[англ.], написали петицию с требованием переименовать телескоп ещё раз, так как Уэбб известен своим преследованием ЛГБТ сообщества среди персонала НАСА. По мнению авторов петиции Уэбб не заслуживает «памятника гомофобии». После бурной дискуссии, руководство НАСА решило оставить название с учётом его вклада в программу «Аполлон». Однако среди американских учёных многие в знак протеста используют в своих научных работах только сокращённое название JWST и договорились расшифровывать его иначе: Just Wonderful Space Telescope («просто замечательный космический телескоп»)^[67].

Финансирование

Главное зеркало телескопа Джеймса Уэбба собранное в Центре космических полётов им. Годдарда, 28 октября 2016 года

Собранный телескоп Джеймса Уэбба во время тестирования развёртывания теплозащитного экрана, 2019 год

Стоимость и сроки проекта неоднократно увеличивалась. В июне 2011 года стало известно, что стоимость телескопа превысила изначальные расчёты по меньшей мере в четыре раза.

В бюджете НАСА, предложенном в июле 2011 года конгрессом, предполагалось прекращение финансирования строительства телескопа^[68] из-за плохого управления и превышения бюджета программы^[69][70], но в сентябре того же года бюджет был пересмотрен, и проект сохранил финансирование^[71]. Окончательное решение о продолжении финансирования было принято сенатом 1 ноября 2011 года.

В 2013 году на постройку телескопа было выделено 626,7 млн долларов.

К весне 2018 года стоимость проекта возросла до 9,66 млрд долларов^[57].

Причины расположения в точке Лагранжа L2

Телескоп не находится неподвижно в точке L2, а вращается вокруг неё по гало-орбите. По размеру эта орбита сопоставима с орбитой Луны вокруг Земли. Такая орбита (на прохождение которой требуется около 6 месяцев) позволяет телескопу не попадать в тени Земли и Луны, что необходимо как для бесперебойного питания солнечных панелей, так и для сохранения стабильной температуры^[72].

Главная причина нахождения в точке L2 заключается в том, что Солнце, Земля и Луна всегда находятся позади теплового щита телескопа и не оказываются в секторе неба, где телескоп выполняет исследования^[73].

Дополнительной выгодой расположения в точке L2 является крайне низкий расход топлива в момент когда требуется возврат аппарата незначительно отклонившегося от точки L2. Текущий запас топлива «Джеймса Уэбба» составляет около 20 лет^[24]. Однако возможность пополнить запасы топлива в точке L2 отсутствует. Для сравнения космический телескоп «Хаббл» требует коррекции орбиты с периодичностью один раз в 5—10 лет, в противном случае телескоп сгорит в атмосфере Земли. После окончания топлива «Джеймс Уэбб» перейдёт на собственную орбиту вокруг Солнца^[74].

Теплозащитный экран

Испытательный образец теплозащитного экрана в развёрнутом состоянии на предприятии Northrop Grumman Corporation в Калифорнии, 2014 год

Принцип работы теплозащитного экрана

Теплозащитный экран космического телескопа «Джеймс Уэбб» состоит из 5 слоёв каптона, на каждый из которых нанесено покрытие из алюминия, и имеет размер 21,1 на 14,6 метров. Экран нужен для защиты основного зеркала и научных приборов обсерватории от теплового излучения Солнца, Земли и Луны. Первые два «горячих» слоя обладают покрытием из легированного кремния. Моделирование показывает, что максимальная температура первого слоя будет составлять 383 кельвина, а минимальная температура последнего слоя составит 36 кельвинов. Механизм развёртывания экрана имеет 90 натяжных тросов, а также установка 107 спусковых устройств, которые будут удерживать слои каптона в правильном положении до момента развёртывания^[75].

Изготовление оптической системы

Проблемы

Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6,5 метра, чтобы измерить свет от самых далёких галактик. Простое изготовление зеркала, подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос. Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади^[76].

Включение прототипа телескопа в проект Advanced Mirror System Demonstrator (AMSD) Пентагона

Для создания зеркала была инициирована программа Advanced Mirror System Demonstrator (AMSD). Проект AMSD являлся проектом двойного назначения. В ходе данного проекта должна была быть создана технология сегментированного зеркала, которое предназначалось для «Джеймса Уэбба», перспективных спутников инфракрасной разведки и зеркала для фокусировки лазера для перспективного ударного спутника Space Based Laser (SBL)^[65][76][77]

Зеркало по программе AMSD включало в себя следующие технические компоненты^[65][66][78]:

• Использование шестиугольных сегментов, из которых можно собирать зеркала различной площади, сегментная форма также позволяла сворачивать телескоп в компактную форму в ракете-носителе
• Сегменты выполнены в технологии адаптивной оптики, то есть не жёсткими, а «полужёсткими» и микромеханика позволяет корректировать кривизну зеркала для исправления ошибок сочленения или неправильной позиции зеркала
• От 4х до 16 актуаторов для позиционирования и деформации зеркала в зависимости от версии устройства
• Микромеханические приводы воздействуют на механический скелет жёсткости под зеркалом из углерода

Сегментированные зеркала легче и дешевле цельных, но имеют такой недостаток, как зазоры в несколько миллиметров между сегментами. Это сказывается на том, что дифракционный лимит сегментированного зеркала определяется не только его диаметром, но и зависит от качества устранения микросдвигов между краями сегментов в разных направлениях, что порождает в свою очередь фазовый сдвиг и дифракционные эффекты. Адаптивная оптика сегментированных зеркал прежде всего предназначена для минимизации дифракции от зазоров между сегментами чётким выравниванием их в одной плоскости и подавления дифракции от вариабельности фокусировки разных сегментов^[79]. Модель дифракционных искажений «Джеймса Уэбба» после регулировки адаптивной оптикой показывает, что конечно зазоры между сегментами ухудшают качество изображения, но на 90 % дифракция зависит от размеров зеркала как и в классических цельных зеркалах^[80].

Дифракция телескопа также зависит от длины волны. В ближнем инфракрасном диапазоне разрешение «Джеймса Уэбба» составит 0,03 угловой секунды^[81], в длинноволновом инфракрасном диапазоне «Джеймс Уэбб» будет иметь разрешение даже меньше «Хаббла» — 0,1 угловой секунды^[82]. Снимки «Хаббла» в видимом свете доступны с разрешением 0,06 угловой секунды на уровне его теоретического предела^[83].

Конструкция актуаторов сегментов основного зеркала. Три бинарных актуатора позволяют деформировать зеркало только с его перемещением. Центральный актуатор целиком выделен под адаптивную оптику — он управляет кривизной сегмента

Сегментированные зеркала с адаптивной оптикой при той же массе и стоимости в сравнении с классическим зеркалом дают существенно выше разрешение в том же диапазоне длин волн, а также несравнимо более высокую светосилу. После внедрения такой технологии в разведывательные спутники США, классическая оптика перестала быть нужной ЦРУ, и оно подарило NASA два зеркала-копии «Хаббла» от спутников KH-11, так как больше в них не нуждается из-за устаревания технологии^[66][84]. Прототип разведывательного инфракрасного спутника Пентагона в рамках программы AMSD на базе тех же зеркальных сегментов, что и для «Джеймса Уэбба», был изготовлен теми же подрядчиками (Northrop Grumman и другие) и передан в Академию ВМФ США^[англ.] для практического обучения офицеров использованию инфракрасных разведчиков такого класса. Проект был реализован под руководством заместителя руководителя Национального управления военно-космической разведки США генерала армии Эллен Павликовски^{[англ.][85]}. «Джеймс Уэбб» не является первым случаем использования одной технологии зеркала с разведывательными спутниками США. Телескоп «Хаббл» использовался для отработки новой версии более крупного зеркала для разведывательных спутников KH-11 (Замочная Скважина)^[86]. Журнал The Space Review^[англ.], анализируя проект Эллен Павликовски, отметил, что в космических телескопах общественность реагирует только на то, что ей позволяет знать Пентагон, в то время как современное развитие технологий космического наблюдения намного опережает то, что NASA разрешается сообщать в пресс-релизах. The Space Review отмечает опыт спутника Орион (Ментор), где на геостационарной орбите развёрнута конструкция радиотелескопа более чем 100 метров в диаметре, которая на порядки сложнее механики разложения «Джеймса Уэбба». Также эксперты отмечают, что ВМФ США в своём пресс-релизе о разведывательном прототипе сообщает очень много деталей о практическом использовании адаптивной оптики с искривлением зеркал под воздействием микромеханики, что может означать, что это опыт, полученный не со стенда, а с функционирующего на орбите спутника. По мнению экспертов это может говорить о том, что военные клоны «Джеймса Уэбба» уже успешно развёрнуты на орбите с целями аналогичными разведывательной системе SBIRS, как то было с первыми KH-11 запущенными задолго до запуска «Хаббла»^[87].

Инженеры в чистом помещении, чистят углекислым газом^[англ.] испытательное зеркало покрытое золотом, 2015 год

Введённые правительством США режимы военной секретности для «Джеймса Уэбба» широко обсуждались в научном сообществе и крупных СМИ. Scientific American в 2014 году опубликовал статью о том, что научное сообщество откровенно удивлено тем, что чистым академическим учёным запрещено участвовать в руководстве проекта «Джеймс Уэбб», что вызвало вопросы о балансе научных и военных целей проекта. Руководитель проекта, руководитель научной миссии и директор по астрофизике должны иметь высочайший для США уровень допуска к секретным военным материалам Top Secret. Это фактически требовало, чтобы научным руководством проекта занимались не астрофизики и учёные, а инженеры с опытом разработки спутников-шпионов. Бывший аналитик ЦРУ Аллен Томсон отметил, что хотя NASA использует очень часто двойные технологии в научных проектах, но такое требование крайне необычно для NASA и указывает на то, что проект создаётся под эгидой Национального управления военно-космической разведки США^[88][89]. В 2016 году NASA опубликовало видео «Джеймса Уэбба», где была снята крышка с задней части вторичного зеркала, что позволяло увидеть микромеханику его регулировки, которое позволяет его поворачивать с точностью 140 нанометров в конечную позицию, то есть примерно на размер вируса ВИЧ. Изображение блока адаптивной оптики было размыто, на что обратили внимание журналисты из Business Insider и запросили у NASA разъяснения. На что NASA официально сообщило, что изображение размыто из-за того, что данное устройство «Джеймса Уэбба» попадает под регуляцию закона США об обращении технологий вооружения (ITAR^[англ.]), то есть микромеханика зеркал «Джеймса Уэбба» классифицируется как оружие в рамках законодательства США^[90]. В 2017 году правительство США признало, что проект «Джеймс Уэбб» регулировался в рамках международного сотрудничества по законодательству, регулирующему экспорт технологий вооружения, что крайне усложняло работу не американских участников проекта. Поэтому в 2017 году «Джеймс Уэбб» был выведен из под действия ITAR^[91].

Программа AMSD является сотрудничеством между НАСА, Национальным управлением военно-космической разведки США и Военно-воздушными силами США. На основе исследований AMSD были построены и испытаны два экспериментальных зеркала. Одно из них было сделано из бериллия компанией Ball Aerospace & Technologies, другое — построено фирмой Kodak (ныне — ITT) из специального стекла^[92].

Группа экспертов провела испытания обоих зеркал, целью которых было определить, насколько хорошо они выполняют свою задачу, сколько стоят и насколько легко (или трудно) было бы построить полноразмерное, 6,5-метровое зеркало. Эксперты рекомендовали зеркало из бериллия для телескопа «Джеймса Уэбба» по нескольким причинам, одна из которых — бериллий сохраняет свою форму при криогенных температурах. Кроме этого, решение Ball Aerospace & Technologies было дешевле, так как использовало меньше актуаторов, чем у конкурентов, что правда уменьшало возможности коррекции ошибок формы зеркала. Компания Northrop Grumman выбрала решение Ball по критериям «цена/качество», и Центр космических полётов Годдарда утвердил это решение.

Хотя решение Ball Aerospace & Technologies имеет только 4 актуатора, но обладает функциями адаптивной оптики. 3 актуатора по краям на самом деле являются 6 актуаторами, которые сдвоены и образуют «6D-актуатор», то есть головка каждого актуатора может занять независимое положение в плоскости, перпендикулярной зеркалу. Это позволяет краевым би-актуаторам не только наклонять зеркало, но выдвигать его вперёд/назад, вращать вокруг своей оси, а также сдвигать центр зеркала от центральной точки сегмента в любую сторону. Би-актуаторы могут деформировать зеркало только одновременно с его перемещением. Центральный «3D-актуатор» целиком выделен под адаптивную оптику и управляет кривизной сегмента. Совместная работа всех актуаторов передаётся на 16 независимых точек позиции и перегиба зеркала. Шаг механического актуатора Ball составляет 7 нанометров, рабочий ход — 21 миллиметр. При «распарковке» зеркала актуатор сначала использует грубый механизм перемещения, а затем уже подключается высокоточный.

Как отмечалось выше, детали механики вторичного зеркала «Джеймса Уэбба» засекречены, но из публикации конструктора актуаторов Роберта Вардена и пресс-релиза НАСА^[93] нам известно, что вторичное зеркало в целом имеет сходное устройство с остальными сегментами и управляется 6 актуаторами, то есть не имеет корректора кривизны, а только положения^[66][94].

Оптическая схема телескопа. Свет отражается от вторичного зеркала, потом ещё одно зеркало направляет его на подвижное зеркало тонкой угловой настройки

Ball Aerospace & Technologies также из своих военных разработок переделало для «Джеймса Уэбба» такое устройство, как зеркало тонкой рулевой настройки (Fine steering mirror)^[95]. Это устройство адаптивной оптики представляет собой зеркальце, которое может поворачиваться с точностью около 1 наноградуса на нужный угол^[96][97]. Устройство позволяет таким образом изменять угол зрения телескопа путём небольшого срезания размера изображения по краям. За счёт этого доступны несколько функций. В первую очередь может стабилизироваться направление на объект наблюдения. После разворота на новый объект телескопа могут быть остаточные вращения и они убирается этим прибором. Также не все приборы «Джеймса Уэбба» как спектрометры или субматрицы умеют работать на все его поле зрения и зеркало тонкой настройки позволяет не меняя положения телескопа наводить их на новый близкий объект.

Зеркало «Хаббла» и «Уэбба» в одном масштабе

Размер каждого из 18 шестиугольных сегментов зеркала составляет 1,32 метра от ребра до ребра, масса непосредственно самого́ зеркала в каждом сегменте — 20 кг, а масса всего сегмента в сборе (вместе с приводами точного позиционирования и т. д.) — 40 кг.

Существенно меньше известно об приборах наблюдения, которые стыковались к зеркалам в программе AMSD. Однако приборы, установленные на «Джеймсе Уэббе», вероятно, имеют также корни в адаптации военных технологий для научных целей. Ключевой компонент инфракрасных приборов «Джеймса Уэбба» как матрицы и фотосенсоры изготовлены Teledyne Technologies^[англ.] и Raytheon, которые являются основными поставщиками военной инфракрасной оптики Пентагона с незначительным объёмом гражданских заказов^[98][99]. NASA также сообщило, что «Джеймс Уэбб» использует «солевую инфракрасную оптику» из сульфида цинка, лития фторида, бария фторида^[100]. Солевая инфракрасная оптика является новым поколением инфракрасной оптики разработки Raytheon, которая по сравнению c классической ИК-оптикой из германия обладает маленьким поглощением инфракрасного излучения, что позволяет наблюдать очень тусклые объекты^{[101][102][103]}. В оригинале Raytheon создал эту технологию для высокочувствительных ГСН ракет, в частности для ПТРК Джавелин^[104]. Мирное применение этой технологии позволит «Джеймсу Уэббу» наблюдать очень тусклые объекты как экзопланеты.

Настроенные одинаковым образом зеркала выделены одним цветом

Производство

Для зеркала «Уэбба» используется особый тип бериллия. Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1,3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента.

Процесс формирования зеркала начинается с вырезания излишков материала на оборотной стороне бериллиевой заготовки таким образом, что остаётся тонкая рёберная структура. Передняя же сторона каждой заготовки сглаживается с учётом положения сегмента в большом зеркале.

Основные конструктивные элементы телескопа

Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры −240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку.

По завершении обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм^[105], и готовый сегмент проходит повторные испытания на воздействие криогенных температур^[76].

Развёртыванием зеркала управляет система из 132 отдельных приводов и моторов, которая вначале формирует его из трёх крупных фрагментов, а затем правильно позиционирует каждый из 18 сегментов и задаёт им необходимую кривизну.

28 августа 2019 года сборка телескопа «Джеймс Уэбб» была завершена — специалисты впервые соединили основное зеркало с платформой, включающей в себя солнцезащитный экран^[106][107].

Испытания

10 июля 2017 года — начало финального испытания телескопа на воздействие криогенных температур со значением 37 К в космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне, которое продлилось 100 дней^[108].

Помимо испытаний в Хьюстоне аппарат прошёл серию механических испытаний в центре космических полётов Годдарда, в результате которых подтвердилось, что он сможет выдержать запуск на орбиту с помощью тяжёлой ракеты-носителя.

Пропускная способность атмосферы и спектральные линии химических соединений, которые являются маркерами землеподобных условий для возникновения жизни

В начале февраля 2018 года гигантские зеркала и различные приборы были доставлены на предприятие компании Northrop Grumman в Редондо-Бич для последнего этапа сборки телескопа. Там шло сооружение двигательного модуля телескопа и его солнцезащитного экрана. Когда вся конструкция была собрана, её доставка была запланирована на морском судне из Калифорнии во французскую Гвиану^[109].

• 30 мая 2019 года в испытательном центре корпорации Northrop Grumman завершена проверка работы агрегатного отсека телескопа в различных температурных режимах: элементы конструкции телескопа в специальной вакуумной камере подвергались воздействию температуры от −148°С до +102°С. Во время испытаний для охлаждения использовался жидкий азот, а для нагрева — термобатареи^[110][111].
• 28 августа 2019 года инженеры успешно состыковали защитный экран с основным зеркалом будущего телескопа. Далее специалисты соединили электрические цепи двух частей телескопа, после чего провели функциональные испытаний этих цепей^[112]. После того, как обе половины телескопа были собраны, «Джеймс Уэбб» упаковали в специальную капсулу для запуска и отправили на космодром Куру во Французской Гвиане.
• 7 января 2020 года СМИ со ссылкой на представителя НАСА Эрика Смита сообщили, что основные работы по созданию телескопа им. Джеймса Уэбба завершены, но на протяжении 15 месяцев будет проведена ещё серия наземных испытаний. В 2020 году аппаратуру телескопа испытывали на устойчивость к вибрации и к шуму при запуске ракетой-носителем «Ариан-5», планировалась смена части электронной аппаратуры, нештатно сработавшей во время предыдущих испытаний, и ещё одна проверка всех систем, чтобы оценить, как комплексные испытания повлияли на аппаратуру обсерватории^[113].
• 31 марта 2020 сообщено об успешном испытании полного развёртывания всего зеркала со специальным прикреплённым устройством для компенсации гравитации, чтобы имитировать невесомость^[114].
• 13 июля 2020 года специалисты объявили о завершении первого из заключительных комплексных (акустические, вибрационные и электрические) испытаний телескопа, которое длилось 15 дней^[115][116].
• 25 августа 2020 года Центр космических полётов им. Годдарда сообщил, что специалисты завершили первый полный цикл наземных испытаний научных инструментов, и что в ближайшее время должна начаться новая серия вибрационных и акустических испытаний. В ходе испытаний проверялось, сможет ли «Джеймс Уэбб» пережить нагрузки во время старта ракеты и его вывода на орбиту^[117].

• 

  Зоны чувствительности разных инструментов

  1 марта 2021 года телескоп прошёл финальные функциональные испытания, в ходе которых специалисты проверили электрические цепи телескопа и работу системы связи. Электрические испытания продлились 17 дней, за это время специалисты проверили функциональность всех электронных компонентов телескопа и его научных инструментов. В ходе проверки систем связи моделировалась ситуация обмена данными обсерватории с Землёй, для этого инженеры передали на борт телескопа, находящегося в чистой комнате компании Northrop Grumman Space Systems в Калифорнии, команды через эмулятор Сети дальней космической связи НАСА. Кроме того, инженеры отработали ситуацию передачи управления телескопом от одного командного центра другому, а также успешно отправили несколько корректировок на борт обсерватории, пока она выполняла нужные команды. В реальных условиях связь с обсерваторией будут обеспечивать три комплекса Сети дальней космической связи NASA в Калифорнии, Испании и Австралии, а также антенны в Нью-Мексико и европейские станции в Кении и Германии^[118][119].
• 7 апреля 2021 года специалисты уложили пятислойный теплозащитный экран телескопа в последний раз. В следующий раз он должен будет развернуться самостоятельно после запуска. Укладка продлилась месяц и включала в себя ряд трудоёмких операций, таких как зигзагообразное складывание каждого слоя и их выравнивание, укладка 90 натяжных тросов, а также установка 107 спусковых устройств, которые будут удерживать слои каптона в правильном положении до момента развёртывания. В течение следующих трёх месяцев специалисты завершат перевод экрана в полётную конфигурацию, в частности установят и закрепят все кабели, крышки для экранов, а также узлы системы разворачивания экрана, таких как направляющие стрелы и основания экранов^[75][120].
• 11 мая 2021 года в ходе испытаний в последний раз перед отправкой в космос было развёрнуто главное зеркало телескопа^[121][122].

• 

  Камера ближнего инфракрасного диапазона

  1 июля 2021 года ЕКА сообщило, что телескоп прошёл финальную проверку на совместимость с ракетой-носителем «Ариан-5», которая будет выводить его в космос. Работы включали в себя оценку уровней внешних воздействий на телескоп во время нахождения под головным обтекателем ракеты и разработку плана полёта ракеты и отделения телескопа от разгонного блока^[123][124].
• 26 августа 2021 года НАСА сообщило, что все испытания по телескопу завершены, он готов к отправке на космодром Куру для запуска в ноябре текущего года^[125][126].

Ход миссии

Установка NIRCAM в телескоп

Изображение звезды 2MASS J17554042+6551277 полученное инструментом NIRCAM после фокусировки зеркал телескопа

Изображения чётко сфокусированных звёзд в поле зрения каждого инструмента демонстрируют, что телескоп полностью выровнен и находится в фокусе. Размеры и положение изображений, показанных здесь, отражают относительное расположение каждого из инструментов телескопа Джеймса Уэбба в фокальной плоскости телескопа

Сравнение изображения части Большого Магелланово Облака полученного космическими телескопами Спитцер и инструментом MIRI (7,7 мкм) Джеймса Уэбба

Сравнение изображений полученных телескопом Хаббл и Джеймс Уэбб

Скопление галактик SMACS J0723.3-7327, снимок Хаббла

Webb’s First Deep Field скопление галактик SMACS J0723.3-7327, снимок ранней Вселенной с самым высоким разрешением в истории

Сравнение изображений планетарной туманности NGC 3132 полученных в ближнем инфракрасном диапазоне камерой NIRCam (слева) и в среднем инфракрасном диапазоне камерой MIRI^[англ.] (справа) телескопа «Джеймса Уэбба»

• 25 декабря 2021 года в 12:20 UTC состоялся успешный запуск. После коррекции орбиты на околоземной орбите, аппарат на протяжении четырёх недель будет двигаться к пункту назначения в Точку Лагранжа L2 системы Земля—Солнце, которая находится на расстоянии 1,5 млн километров от Земли^[127].
• К 29 декабря 2021 года телескоп совершил две из трёх коррекций траектории, развернул антенну для передачи на Землю научных и других данных, а также массив солнечных батарей^[128][129].
• К 2 января 2022 года основная часть работ по развёртыванию солнцезащитного экрана была завершена. На телескопе успешно развёрнуты левая и правая части экрана, благодаря чему он обрёл ромбовидную форму^[130].
• 4 января 2022 года раскрытие теплового щита телескопа было полностью завершено, его пятислойная структура из покрытого алюминием каптона успешно расправлена и на всех слоях установлено необходимое для работы натяжение^[131].
• 8 января 2022 года телескоп успешно развернул главное зеркало^[132].
• 12 января 2022 года НАСА сообщило, что все актуаторы для настройки зеркала исправны и реагируют на команды^[93].
• 24 января 2022 года телескоп успешно вышел на гало-орбиту в точке Лагранжа L₂ системы Солнце — Земля, в 1,5 млн км от Земли^[133].
• 3 февраля 2022 года инфракрасной камерой NIRCam было получено первое тестовое изображение. Целью первого наблюдения стала изолированная звезда HD 84406^[фр.]. Тест необходим для калибровки 18 сегментов зеркал телескопа. Эта работа займёт несколько месяцев и включает семь этапов:
  • Идентификация изображения сегмента (поочерёдно перемещают каждый сегмент зеркала для определения какой сегмент ответственен за какое изображение)
  • Первичное выравнивание
  • Наложение изображений
  • Грубая фаза
  • Тонкая фаза
  • Выравнивание телескопа по полям зрения инструмента
  • Повторное выравнивание и окончательная коррекция
    По завершении калибровки сегменты телескопа должны будут соответствовать друг другу с точностью до доли длины волны света — примерно 50 нанометров^[134].
• 13 марта 2022 года NASA заявила о завершении «критически важных этапов выравнивания зеркал» космического телескопа «Джеймс Уэбб». Оптические параметры, которые были проверены и протестированы, соответствуют ожиданиям или даже превышают их^[135].
• 13 апреля 2022 года NASA заявила, что инструмент MIRI достиг конечной рабочей температуры^[136].
• В начале мая 2022 года завершена настройка оптики космического телескопа^[137].
• В период 22—24 мая 2022 года сегмент С3 телескопа был поврежден ударом микрометеорита, который, согласно отчету НАСА, произвел «значимые неустранимые изменения формы этого сегмента»^[138]. В том же отчете отмечается, что на телескоп в целом удар повлиял незначительно. После дополнительной настройки среднеквадратичное отклонение волнового фронта возросло примерно на 5—10 нм, до 59 нм при плановых 60—80 нм для самого телескопа. С учётом погрешности связанного с телескопом оборудования суммарное отклонение возрастает до 70—130 нм, что делает эффект от повреждения ещё менее значимым.

Огромные полярные сияния на Юпитере снятые «Джеймсом Уэббом»

• 12 июля 2022 года состоялся выпуск первых полноцветных изображений и спектроскопических данных, в том числе Webb’s First Deep Field скопление галактик SMACS J0723.3-7327, снимок ранней Вселенной с самым высоким разрешением в истории, что также ознаменовало официальное начало научной работы телескопа «Джеймса Уэбба»^{[139][140][141][142][143]}.

Оборудование

JWST оснащён следующими научными инструментами для проведения исследования космоса:

• Камера ближнего инфракрасного диапазона (англ. Near-Infrared Camera);
• Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (англ. Mid-Infrared Instrument, MIRI);
• Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (англ. Near-Infrared Spectrograph, NIRSpec);

• 

  Установка спектрографа MIRI в телескоп

  Датчик точного наведения (англ. Fine Guidance Sensor, FGS) и устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (англ. Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph, NIRISS).

Камера ближнего инфракрасного диапазона

Камера ближнего инфракрасного диапазона является основным блоком формирования изображения «Джеймса Уэбба» и будет состоять из массива ртутно-кадмиево-теллуровых^[англ.] детекторов^[144][145]. Рабочий диапазон прибора составляет от 0,6 до 5 мкм. Его разработка поручена Аризонскому университету и Центру продвинутых технологий компании Lockheed Martin.

В задачи прибора входят:

• обнаружение света от самых ранних звёзд и галактик на стадии их формирования;
• изучение звёздных населений в ближайших галактиках;
• изучение молодых звёзд Млечного Пути и объектов пояса Койпера;
• определение морфологии и цвета галактик при сильном красном смещении;
• определение кривых блеска дальних сверхновых;
• создание карты тёмной материи с помощью гравитационного линзирования.

Как отдельные каналы спектрометра MIRI накладываются на изображение инфракрасной камеры

Камера на самом деле является целым комплексом различных приборов^[81]:

• Матрица для съёмки в диапазоне 0,6—2,3 мкм (Short wavelength channel) с разрешением 0,031 угловой секунды на пиксель и 256 уровней яркости;
• Матрица для съёмки в диапазоне 2,4—5,0 мкм (Long wavelength channel) с разрешением 0,063 угловой секунды на пиксель с чёрно-белым изображением;
• Поскольку инфракрасные матрицы имеют довольно маленький динамический диапазон, то камера оборудована двумя барабанами фильтров как по яркости, так и по длине волны;
• Призма для режима спектрографии, в этом случае звёзды «размазываются» на фотографии в полосу спектра;
• Коронограф из 3 круглых и 2 квадратных масок, который позволяет закрыть само яркое изображение звезды или планеты, затем может использоваться спектрометр и наборы фильтров на разные длины волн;
• Линзы дефокусировки, которые позволяют увидеть дифракцию зеркала телескопа и его отдельных сегментов, что используется для их тонкой настройки. Также линзы дефокусировки для снимков для сверхдлинных выдержек до 50 часов. Наблюдаемые напрямую дифракционные искажения телескопа в этом режиме позволяют произвести компьютерную обработку изображения для их очистки по мере возможности.

Существенный момент для понимания, что камера не снимает снимки в бытовом понимании фотоаппаратов. Снимки, которые предназначены для широкой публики — это компьютерная модель, полученная как наложение множества снимков с разными фильтрами друг на друга и с компьютерной очисткой дифракции, насколько это возможно.

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec анализирует спектр источников, что позволяет получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе. Инструмент способен делать спектроскопию среднего разрешения в диапазоне длин волн 1—5 мкм и низкого разрешения с длиной волны 0,6—5 мкм^[146].

Многие объекты, которые «Уэбб» должен исследовать, излучают настолько мало света, что телескопу для анализа спектра необходимо собирать свет от них в течение сотен часов. Чтобы изучить тысячи галактик за 5 лет работы телескопа, спектрограф был разработан с возможностью наблюдения за 100 объектами на площади неба 3×3 угловых минуты^[146] одновременно. Для этого учёные и инженеры Годдарда разработали новую технологию микрозатворов для управления светом, входящим в спектрограф.

Полученные спектры сразу нескольких объектов в NIRSpec

Суть технологии, позволяющей получать 100 одновременных спектров, заключается в микроэлектромеханической системе, именуемой «массив микрозатворов» (англ. microshutter array). У ячеек микрозатворов спектрографа NIRSpec есть крышки, которые открываются и закрываются под действием магнитного поля. Каждая ячейка размером 100×200 мкм^[147] индивидуально управляется и может быть открытой или закрытой, предоставляя или, наоборот, блокируя часть неба для спектрографа, соответственно.

Именно эта регулируемость позволяет прибору делать спектроскопию такого количества объектов одновременно. Поскольку объекты, которые исследует NIRSpec, находятся далеко и тусклы, инструмент нуждается в подавлении излучения от более близких ярких источников. Микрозатворы работают подобно тому, как люди смотрят искоса, чтобы сосредоточиться на объекте, блокируя нежелательный источник света^[148].

Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения

Прибор MIRI для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (5—28 мкм) состоит из камеры с датчиком, имеющим разрешение 1024×1024 пикселя^[149], и спектрографа.

Как спектрометр NIRSpec работает поверх изображения инфракрасной камеры. Использование специального микрозатвора MSA позволяет считывать спектры сначала крупных участков, а потом искать источник интересного спектра внутри

MIRI состоит из трёх массивов мышьяко-кремниевых детекторов. Чувствительные детекторы этого прибора позволят увидеть красное смещение далёких галактик, формирование новых звёзд и слабо видимые кометы, а также объекты в поясе Койпера. Модуль камеры предоставляет возможность съёмки объектов в широком диапазоне частот с большим полем зрения, а модуль спектрографа обеспечивает спектроскопию среднего разрешения с меньшим полем зрения, что позволит получать подробные физические данные об удалённых объектах.

Номинальная рабочая температура для MIRI — 7 К. Такая температура не может быть достигнута использованием только пассивной системы охлаждения. Вместо этого, охлаждение производится в два этапа: установка предварительного охлаждения на основе пульсационной трубы охлаждает прибор до 18 К, затем теплообменник с адиабатическим дросселированием (эффект Джоуля — Томсона) понижает температуру до 7 К.

MIRI был разработан группой под названием MIRI Consortium, состоящей из учёных и инженеров из стран Европы, команды сотрудников Лаборатории реактивного движения в Калифорнии и учёных из ряда институтов США^[150].

Режимы работы прибора следующие^[151].

• Режим фотографирования с барабаном фильтров разной длины волны. Разрешение прямо связано с разрешающей способностью зеркала и его дифракционным пределом. На длине волны 5,6 мкм разрешение 0,22 угловой секунды, на 25,5 мкм разрешение падает до 0,82 угловой секунды.
• Режим фотографирования малыми встроенными матрицами ярких объектов. Для ярких объектов основная матрица содержит встроенные субматрицы. Преимущество субматриц в малой необходимой выдержке: для снимка полной матрицей (full frame) нужна выдержка 2,8 секунды. Самая маленькая субматрица имеет разрешение всего 64x72 пиксела, но умеет снимать с выдержкой 0,085 секунды. Субматрицы позволяют наблюдать за динамическими процессами с быстрым изменением яркости.
• Режим спектрографии с двумя призмами. В этом режиме объекты превращаются в полосу с их спектром.
• Коронограф состоящий из масок, которые закрывают тело объекта и позволяют изучать его атмосферу.

Тестирование FGS в криогенной камере

Оптическая схема NIRISS

FGS/NIRISS

Датчик точного наведения (FGS) и устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (NIRISS) установлены в «Уэббе» вместе, но по сути это два разных устройства^[152][153]. Оба устройства разработаны Канадским космическим агентством, и они получили прозвище «канадские глаза» по аналогии с «канадской рукой». Этот инструмент прошёл интегрирование со структурой ISIM в феврале 2013 года.

Датчик точного наведения

Датчик точного наведения (FGS) позволяет «Уэббу» производить точное наведение, чтобы он мог получать изображения высокого качества.

Камера FGS может формировать изображение из двух смежных участков неба размером 2,4×2,4 угловых минуты каждый, а также считывать информацию 16 раз в секунду с небольших групп пикселей размером 8×8, чего достаточно для нахождения соответствующей опорной звезды с 95-процентной вероятностью в любой точке неба, включая высокие широты.

Основные функции FGS включают в себя:

• получение изображения для определения положения телескопа в пространстве;
• получение предварительно выбранных опорных звёзд;
• обеспечение системы управления положением (англ. Attitude Control System) измерениями центроида опорных звёзд со скоростью 16 раз в секунду.

Во время вывода на орбиту телескопа FGS также сообщал об отклонениях при развёртывании главного зеркала.

Устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф

Принцип работы «мультизатворов» NIRSpec c получением спектров сразу нескольких объектов

Устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (NIRISS) работает в диапазоне 0,8—5,0 мкм и является специализированным инструментом с тремя основными режимами, каждый из которых работает с отдельным диапазоном.

Спектрометр NIRSpec

NIRISS используется для выполнения следующих научных задач:

• получение «первого света»;
• обнаружение экзопланет;
• получение их характеристик;
• транзитная спектроскопия.

Научные результаты и их критика

Научные результаты

11 июля 2022 года президент США Джо Байден представил в Белом доме первый снимок, созданный с помощью нового космического телескопа «Джеймс Уэбб» — изображение скопления галактик SMACS 0723, находящегося на расстоянии 4,6 млрд световых лет от Земли^[154][155]. Уже в первый официальный день работы телескопа — 12 июля 2022 года телескоп «Джеймс Уэбб» сделал сенсационные открытия. Так он обнаружил воду на планете WASP-96b, обращающейся вокруг жёлтого карлика WASP-96; спектральный анализ показал наличие паров воды в верхних слоях атмосферы WASP-96b, а также существование там облаков и скоплений тумана^[155][156]. Также он смог сделать первые снимки Вселенной: аппарату с помощью своего шестиметрового зеркала удалось заснять скопление галактик в 13 млрд световых лет от Солнца. Из других новых открытий телескопа — столкновение сразу пяти галактик^[155][157].

Экзопланета HIP 65426 b, снятая телескопом Джеймс Уэбб. На снимке так же фотографии, снятые разными камерами

В июле 2022 обнаружена галактика GLASS-z13, самая древняя галактика из обнаруженных на момент наблюдения (красное смещение z = 13).

25 августа 2022 года «Джеймс Уэбб» впервые получил неопровержимые доказательства присутствия углекислого газа в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы. Открытие было сделано при наблюдении за газовым гигантом WASP-39b, который вращается вокруг подобной Солнцу звезды на расстоянии в 750 световых лет от Солнца ^[158].

1 сентября 2022 года «Джеймс Уэбб» впервые получил снимки планеты за пределами Солнечной системы, — ею стал газовый гигант HIP 65426 b, обращающийся на расстоянии 92 астрономических единиц вокруг звезды спектрального класса А2V HIP 65426, находящейся в созвездии Центавра на расстоянии 385 световых лет от Солнца. У планеты нет каменистой поверхности и она непригодна для жизни. Увиденная телескопом экзопланета была открыта в 2017 году с помощью инструментов Европейской Южной Обсерватории, входящих в расположенный в Чили проект VLT^[159].

8 сентября 2022 года с помощью трёх инфракрасных приборов «Джеймса Уэбба»: ближней инфракрасной камеры (NIRCam), спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) и MIRI обнаружены тысячи новых звёзд в туманности Тарантул, находящейся в 161 тысяче световых лет от Земли в галактике Большое Магелланово облако. На полученных кадрах видны излучения от скопления молодых звёзд, столбы с формирующимися протозвёздами, а также пузыри газа от отдельных новорождённых звёзд^[160].

Научный журнал Science назвал телескоп «Прорывом года» за грядущую революцию в представлениях человека о космосе^[161], а Nature указал среди десяти важнейших новостных историй 2022 года^[162][163]. Научный журналист Александра Витце полагает, что «Джеймс Уэбб» кардинально меняет астрономию, уже за первые месяцы своей работы давая неожиданные сведения для небесных тел от планет Солнечной системы до дальнего космоса; телескоп открывает совершенно новые области астрономии^[164]. Один из астрономов сообщил Science: «Каждый день я захожу на arXiv, а там фейерверки»^[161].

Критика

Известный американский астроном проекта SETI, доктор наук, Сет Шостак, отмечает, что основной критикой «Джеймса Уэбба» является то, что без понятных налогоплательщикам глобальных открытий как обнаружение внеземной жизни, просто красивые фотографии космоса не стоят 10 миллиардов долларов^[165]. Портал James Webb Discovery, посвящённый каталогу открытий телескопа, в своей статье отмечает, что многие учёные относят телескоп к типичному проекту «Big Science^[англ.]», то есть дорогостоящим правительственным проектам, часто со связями с военными технологиями, где научная ценность наблюдений не соответствует астрономической цене проекта. Вместо этого на данные средства можно было бы реализовать много других научных проектов с более ценными результатами^[166]. Массачусетский технологический институт в своей публикации отметил, что ожидаемые результаты открытия экзопланет и признаков жизни могут не состояться, так как модели анализа данных «Джеймса Уэбба» не соответствуют его реальной точности измерений, поэтому результаты могут больше ограничиваться красивыми фото до кардинального пересмотра системы анализа данных телескопа^[167]. Сет Шостак с этим согласен и отмечает, что реально ценные открытия из данных «Джеймса Уэбба» могут быть извлечены много лет спустя и неожиданным образом как экспериментальное подтверждение научных теорий, который не имеют прямой связи с заявленными целями проекта «Джеймс Уэбб»^[165]. Массачусетский технологический институт также отмечает, что хотя имеются уже значимые наблюдения как ранние галактики, но тревожным симптомом стал ажиотаж астрономов вокруг ресурса arXiv, где астрономы стремятся максимально быстро закреплять приоритет первого наблюдения того или иного объекта, но при этом стал систематически нарушаться принцип научного рецензирования статей, то есть астрономы стали часто использовать на arXiv черновики статей как готовые научные работы, что без рецензирования создает риск использования недостоверной научной информации по данным «Джеймса Уэбба»^[168].

Примечания

Комментарии

1. A new look at the cosmos (англ.). The Economist (25 ноября 2021). — По другим данным стоимость оценивается в $9.7bn. Дата обращения: 24 ноября 2021. Архивировано 24 ноября 2021 года.

Источники

1. NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details
2. JWST (James Webb Space Telescope)
3. Макдауэлл Д. Jonathan's Space Report — 1989.
4. https://jwst.nasa.gov/about.html
5. X (мн.) — X Corp., 2006.
6. An IR spectrometer for the James Webb Space Telescope (англ.). www.ama-science.org. АМА. Дата обращения: 15 января 2022. Архивировано 16 января 2022 года.
7. Virtual Launch Packet ONLINE (англ.)
8. Webb Space Telescope (англ.) — P. 16.
9. Webb Space Telescope (англ.) — P. 39.
10. Телескоп «Джеймс Уэбб» приготовился наблюдать за Вселенной  (рус.). Секрет фирмы. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
11. Самый мощный и большой космический телескоп «Джеймс Вебб» развернули в космосе  (рус.). Украинская правда (9 января 2022). Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
12. The largest telescope mirror ever put into space (англ.). ESA. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
13. James Webb Space Telescope. An overview (англ.). ScienceDirect Topics. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
14. A Mirror of the Past — Herschel and the James Webb Space Telescope (англ.). Bath Royal Literary and Scientific Institution. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
15. Comparison: Webb vs Hubble Telescope (англ.). jwst.nasa.gov. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 21 января 2022 года.
16. The James Webb Space Telescope and Herschel (англ.). ESA. Дата обращения: 12 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
17. Mirrors Webb (англ.). webb.nasa.gov. Дата обращения: 30 декабря 2021. Архивировано 4 февраля 2022 года.
18. James Webb Space Telescope JWST History: 1989–1994 (англ.). Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland (2017). Дата обращения: 29 декабря 2018. Архивировано из оригинала 3 февраля 2014 года.
19. Instrumentation of JWST (англ.). Space Telescope Science Institute (29 января 2020). Дата обращения: 29 января 2020. Архивировано 19 февраля 2023 года.
20. L2, the second Lagrangian Point (англ.). ESA. Дата обращения: 5 декабря 2021. Архивировано 5 декабря 2021 года.
21. The Sunshield Webb (англ.). jwst.nasa.gov. Дата обращения: 30 января 2022. Архивировано 1 июня 2021 года.
22. Jeff Foust. JWST launch slips to November (англ.). SpaceNews (2 июня 2021). Дата обращения: 1 октября 2021. Архивировано 15 июля 2022 года.
23. Rob Garner. Partners Confirm Webb Launch on Dec. 25 (англ.). blogs.nasa.gov (22 декабря 2021). Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
24. Телескопу «Джеймс Уэбб» может хватить топлива на 20 лет работы — NASA  (рус.). УНИАН. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
25. Телескоп «Джеймс Уэбб» успешно развернул главное зеркало  (рус.). Meduza (9 января 2022). Дата обращения: 9 января 2022. Архивировано 9 января 2022 года.
26. Mission & Launch Quick Facts (англ.). webbtelescope.org. — «After reaching its orbit, Webb undergoes science and calibration testing. Then, regular science operations and images will begin to arrive, approximately six months after launch. However, it is normal to also take a series of «first light» images that may arrive slightly earlier». Дата обращения: 10 января 2022. Архивировано 2 января 2022 года.
27. Overbye, Dennis; Roulette, Joey A Giant Telescope Grows in Space — Everything is going great for the James Webb Space Telescope. So far. (англ.). The New York Times (8 января 2022). Дата обращения: 9 января 2022. Архивировано 9 января 2022 года.
28. Koren, Marina Even NASA Seems Surprised by Its New Space Telescope — The $10 billion mission is working better than anyone could have predicted (англ.). The Atlantic (8 января 2022). Дата обращения: 10 января 2022. Архивировано 10 января 2022 года.
29. Felicia Chou, Natasha Pinol, Christine Pulliam, Ray Villard. Lynn Jenner: Icy Moons, Galaxy Clusters, and Distant Worlds Among Selected Targets for James Webb Space Telescope (англ.). NASA (15 июня 2017). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 17 июня 2019 года.
30. Королёв, Владимир. Объявлены первые цели телескопа «Джеймс Уэбб»  (рус.). N + 1 (16 июня 2017). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 15 ноября 2019 года.
31. NASA утвердило список первых целей для космического телескопа «Джеймс Уэбб»  (рус.). N+1 (3 апреля 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
32. NASA’s James Webb Space Telescope General Observer Scientific Programs Selected (англ.). NASA (30 марта 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
33. Webb factsheet (англ.). ESA (2 июня 2021). Дата обращения: 1 октября 2021. Архивировано 1 октября 2021 года.
34. James Webb Space Telescope news (англ.). CSA (ASC) (8 сентября 2021). Дата обращения: 1 октября 2021. Архивировано 1 октября 2021 года.
35. Webb Science: The End of the Dark Ages: First Light and Reionization. Webb will be a powerful time machine with infrared vision that will peer back over 13.5 billion years to see the first stars and galaxies forming out of the darkness of the early universe (англ.). НАСА. Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 21 марта 2013 года.
36. «Джеймс Уэбб» получил свое первое прямое изображение экзопланеты  (неопр.). N+1 (2 сентября 2022). Дата обращения: 3 сентября 2022. Архивировано 3 сентября 2022 года.
37. Антон Бирюков. Щепотка бесконечности. Пузыри Ферми, астероиды и внеземная жизнь  (рус.). Лента.Ру (25 марта 2013). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 4 апреля 2013 года.
38. «Кеплер» нашёл десять новых возможных двойников Земли  (рус.). РИА Наука (19 июня 2017). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 19 сентября 2018 года.
39. В НАСА сообщили, какие планетные системы изучит телескоп «Джеймс Уэбб»  (рус.). РИА Новости (23 сентября 2021). Дата обращения: 24 сентября 2021. Архивировано 24 сентября 2021 года.
40. Villard, Eric Lynn Jenner: NASA’s Webb Telescope Will Study Our Solar System’s «Ocean Worlds» (англ.). NASA (24 августа 2017). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 26 августа 2017 года.
41. Berardelli, Phil Next Generation Space Telescope will peer back to the beginning of time and space (англ.). CBS (27 октября 1997). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 19 октября 2015 года.
42. Simon Lilly. The Next Generation Space Telescope (NGST) (англ.). University of Toronto (27 ноября 1998). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 25 декабря 2021 года.
43. Reichhardt, Tony. US astronomy: Is the next big thing too big? // Nature. — 2006. — Март (т. 440, № 7081). — С. 140—143. — doi:10.1038/440140a. — Bibcode: 2006Natur.440..140R. Архивировано 23 апреля 2016 года.
44. Cosmic Ray Rejection with NGST (англ.). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 25 декабря 2021 года.
45. MIRI spectrometer for NGST (англ.). Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года.
46. NGST Weekly Missive (англ.) (25 апреля 2002). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано из оригинала 15 июля 2022 года.
47. NASA Modifies James Webb Space Telescope Contract (англ.) (12 ноября 2003). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 25 декабря 2021 года.
48. Problems for JWST (англ.) (21 мая 2005). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 25 декабря 2021 года.
49. Refocusing NASA’s vision (англ.) // Nature. — 2006. — 9 March (vol. 440, no. 7081). — P. 127. — doi:10.1038/440127a. — Bibcode: 2006Natur.440..127.. Архивировано 23 апреля 2016 года.
50. Cowen, Ron Webb Telescope Delayed, Costs Rise to $8 Billion (англ.). ScienceInsider (25 августа 2011). Архивировано из оригинала 14 января 2012 года.
51. Котляр, Павел Орбитальный телескоп не уложился ни в бюджет, ни в сроки  (рус.). Infox.ru (11 ноября 2010). Дата обращения: 24 декабря 2010. Архивировано 8 февраля 2012 года.
52. Amos, Jonathan JWST price tag now put at over $8bn (англ.). BBC (22 августа 2011). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 25 декабря 2021 года.
53. Moskowitz, Clara. NASA Assures Skeptical Congress That the James Webb Telescope Is on Track (англ.). Scientific American (30 марта 2015). Дата обращения: 29 января 2017. Архивировано 2 февраля 2017 года.
54. NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019 (англ.). NASA (28 сентября 2017). Дата обращения: 3 июля 2018. Архивировано 7 февраля 2018 года.
55. NASA Delays Launch of James Webb Space Telescope to 2020 (англ.). Space.com (27 марта 2018). Дата обращения: 27 марта 2018. Архивировано 28 апреля 2022 года.
56. NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021 (англ.). NASA (27 июня 2018). Дата обращения: 28 июня 2018. Архивировано 14 марта 2020 года.
57. NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021 (англ.). NASA (27 июня 2018). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 14 марта 2020 года.
58. Запуск «Джеймса Уэбба» перенесли на конец октября 2021 года  (рус.). N + 1 (17 июля 2020). Дата обращения: 16 ноября 2020. Архивировано 5 декабря 2020 года.
59. NASA Announces New James Webb Space Telescope Target Launch Date (англ.). NASA (16 июля 2020). Дата обращения: 17 июля 2020. Архивировано 18 июля 2020 года.
60. Laura Mallonee «Golden Eye» Wired magazine. November 2019, p. 24
61. Update on Webb telescope launch (англ.). ESA.int (22 ноября 2021). Дата обращения: 23 ноября 2021. Архивировано 23 ноября 2021 года.
62. Webb Space Telescope Launch Date Update — James Webb Space Telescope (англ.). Дата обращения: 15 декабря 2021. Архивировано 14 декабря 2021 года.
63. Кристина Уласович. Что увидит сменщик «Хаббла»? Новый космический телескоп «Джеймс Уэбб» запустят в 2019 году  (рус.). N+1 (19 марта 2018). Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 14 ноября 2019 года.
64. ALAN DRESSLER: Exploration and the Search for Origins: A Vision for UltravioletOptical-Infrared Space Astronomy (англ.) (pdf). «HST & BEYOND» COMMITTEE (15 мая 1996). Дата обращения: 22 ноября 2019.
65. Kodak AMSD Mirror Development Program (англ.). ResearchGate. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 8 января 2022 года.
66. H. Philip Stahl, Ph.D. JWST Primary Mirror Technology Development (англ.) // NASA. — 2010. Архивировано 8 января 2022 года.
67. Alexandra Witze. NASA won’t rename James Webb telescope — and astronomers are angry (англ.) // Nature. — 2021-10-01. — Vol. 598, iss. 7880. — P. 249–249. — doi:10.1038/d41586-021-02678-1. Архивировано 1 октября 2021 года.
68. Правительство США пожалело денег на преемника «Хаббла»  (рус.). Lenta.ru (7 июля 2011). Дата обращения: 7 июля 2011. Архивировано 15 марта 2012 года.
69. Appropriations Committee Releases the Fiscal Year 2012 Commerce, Justice, Science Appropriations (англ.). The US House of Representatives. Архивировано 20 февраля 2012 года.
70. Проект телескопа им. Джеймса Вебба оказался под угрозой отмены  (рус.). Звёздная Миссия. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 8 января 2022 года.^{[неавторитетный источник]}
71. «Джеймсу Уэббу» дали шанс на спасение  (рус.). Lenta.ru. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 7 декабря 2021 года.
72. Orbit - Webb/NASA (англ.). webb.nasa.gov. Дата обращения: 15 апреля 2024.
73. Alise Fisher, NASA’s Goddard Space Flight Center. Webb’s journey to L2 Is nearly complete (англ.). phys.org. Дата обращения: 8 февраля 2022. Архивировано 7 февраля 2022 года.
74. Orbit — Webb/NASA (англ.). webb.nasa.gov. Дата обращения: 8 февраля 2022. Архивировано 20 мая 2021 года.
75. Теплозащитный экран «Джеймса Уэбба» сложили в последний раз  (рус.). N+1 (8 апреля 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
76. The Primary Mirror (англ.). NASA. Дата обращения: 15 марта 2013. Архивировано 16 марта 2013 года.
77. Alicia Byberg, J. Kevin Russell, Donna Kaukler, Robert V. Burdine. Advanced Mirror System Demonstrator (AMSD) Risk Management (англ.). — 2002. — 17 August. Архивировано 8 января 2022 года.
78. Norihide Miyamura. On-orbit alignment and wavefront compensation of segmented aperture telescope using adaptive optics (англ.) // International Conference on Space Optics — ICSO 2018. — SPIE, 2019-07-12. — Vol. 11180. — P. 2518–2526. — doi:10.1117/12.2536171.
79. Mitchell Troy, Gary Chananb. Diffraction Effects From Giant Segmented Mirror Telescopes (англ.) // NASA. — 2016. Архивировано 11 января 2022 года.
80. Дифракционная модель зеркала James Webb // NASA.
81. JWST Near Infrared Camera — JWST User Documentation (англ.) (недоступная ссылка — история). jwstcf.stsci.edu. Дата обращения: 13 января 2022.
82. Key Facts — Webb/NASA (англ.). webb.nasa.gov. Дата обращения: 13 января 2022. Архивировано 1 января 2022 года.
83. [e-mail]. Optical jet in galaxy NGC 3862 (англ.). www.spacetelescope.org. Дата обращения: 13 января 2022. Архивировано 25 октября 2020 года.
84. John Wenz. NASA Begins Turning a Spy Satellite Into a New Hubble (англ.). Popular Mechanics (5 января 2016). Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 8 января 2022 года.
85. NPS New Home for Giant Segmented-Mirror Space Telescope (англ.). nps.edu. Дата обращения: 7 января 2022. Архивировано 7 января 2022 года.
86. The Power to Explore Архивная копия от 15 июня 2011 на Wayback Machine, NASA. В частности, Chapter XII — The Hubble Space Telescope Архивная копия от 27 сентября 2011 на Wayback Machine Chapter 12, p. 483.
87. The Space Review: Creating an inspector «mascot» satellite for JWST (англ.). www.thespacereview.com. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 11 августа 2021 года.
88. Clara Moskowitz. Wanted by NASA: Space Telescope Director with Spy Credentials (англ.). Scientific American. Дата обращения: 9 января 2022. Архивировано 9 января 2022 года.
89. Wanted: Astronomer with Top Secret Clearance (англ.). Federation Of American Scientists. Дата обращения: 9 января 2022. Архивировано 9 января 2022 года.
90. Dave Mosher. NASA is trying to keep part of its giant golden telescope a secret (англ.). Business Insider. Дата обращения: 7 января 2022. Архивировано 7 января 2022 года.
91. Satellite Export Controls Get Another Update, JWST No Longer Under ITAR (англ.). Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 8 января 2022 года.
92. James Webb Space Telescope Advanced Mirror Demonstrator tests under way at NASA’s Marshall Center — Marshall Space Flight Center Space News 03-076 (05-14-03) (англ.). www.nasa.gov. Дата обращения: 7 января 2022. Архивировано 27 февраля 2021 года.
93. Webb Begins Its Months-Long Mirror Alignment — James Webb Space Telescope (англ.). blogs.nasa.gov. Дата обращения: 13 января 2022. Архивировано 12 января 2022 года.
94. Robert M. Warden. Cryogenic Nano-Actuator for JWST // European Space Mechanisms and Tribology Symposium. — 2006. Архивировано 11 января 2022 года.
95. Fast Steering Mirrors (англ.). ball.com. Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 16 января 2022 года.
96. Miroslaw Ostaszewski, William Vermeer. Fine steering mirror for the James Webb Space Telescope. — 2007-09-01. — Т. 6665. — С. 66650D. — doi:10.1117/12.731917. Архивировано 16 января 2022 года.
97. CEDRAT TECHNOLOGIES. fine steering mirror (англ.). Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 16 января 2022 года.
98. Infrared Detectors Webb/NASA (англ.). webb.nasa.gov. Дата обращения: 13 января 2022. Архивировано 18 января 2022 года.
99. Defense and Security | Teledyne Imaging (англ.). www.teledyneimaging.com. Дата обращения: 13 января 2022. Архивировано 13 января 2022 года.
100. NASA’s GMS. GMS: Elements of Webb: Salt Ep10 (англ.). svs.gsfc.nasa.gov (12 января 2022). Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 16 января 2022 года.
101. Zinc Sulphide Multispectral (ZnS) Optical Material (англ.). www.crystran.co.uk. Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 18 января 2022 года.
102. Lithium Fluoride (LiF) Optical Material (англ.). www.crystran.co.uk. Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 18 января 2022 года.
103. Barium Fluoride Optical Material (англ.). www.crystran.co.uk. Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 27 апреля 2015 года.
104. Anthony James Whelan. The Development of a Warhead into an Integrated Weapon System to Provide an Advanced Battlefield Capability (англ.). Дата обращения: 16 января 2022. Архивировано 24 ноября 2021 года.
105. Mirrors (англ.). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа. Дата обращения: 18 апреля 2014. Архивировано из оригинала 21 марта 2013 года.
106. NASA завершило сборку космического телескопа «Джеймс Уэбб»  (рус.). N+1 (30 августа 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
107. NASA’s James Webb Space Telescope Has Been Assembled for the First Time (англ.). NASA (28 августа 2021). Дата обращения: 2 сентября 2019. Архивировано 1 сентября 2019 года.
108. Началось финальное криогенное тестирование Космического телескопа Джеймса Уэбба  (рус.). N + 1 (18 июля 2017). Дата обращения: 28 июля 2017. Архивировано 28 июля 2017 года.
109. Зеркала и другие элементы телескопа James Webb доставлены в Калифорнию для сборки  (рус.). ТАСС (8 февраля 2018). Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 2 января 2022 года.
110. На телескопе James Webb завершена проверка аппаратуры на термоустойчивость  (рус.). ТАСС (30 мая 2019). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 3 сентября 2019 года.
111. NASA’s James Webb Space Telescope Emerges Successfully from Final Thermal Vacuum Test (англ.). NASA (30 мая 2019). Дата обращения: 3 сентября 2019. Архивировано 4 июня 2019 года.
112. NASA’s James Webb Space Telescope Has Been Assembled for the First Time (англ.). NASA (28 августа 2019). Дата обращения: 2 сентября 2019. Архивировано 1 сентября 2019 года.
113. В США закончили основные работы по созданию телескопа James Webb  (рус.). ТАСС (7 января 2020). Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано 9 января 2020 года.
114. NASA’s James Webb Space Telescope Full Mirror Deployment a Success (англ.). NASA (31 марта 2020). Дата обращения: 27 апреля 2020. Архивировано 8 мая 2020 года.
115. Запуск «Джеймса Уэбба» перенесли на конец октября 2021 года  (рус.). N+1 (17 июля 2021). Дата обращения: 16 ноября 2020. Архивировано 5 декабря 2020 года.
116. NASA’s James Webb Space Telescope Completes Comprehensive Systems Test (англ.). NASA (13 июля 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 5 октября 2021 года.
117. Научные инструменты телескопа «Джеймс Уэбб» прошли полную проверку  (рус.). ТАСС (25 августа 2020). Дата обращения: 25 августа 2020. Архивировано 29 декабря 2021 года.
118. «Джеймс Уэбб» прошёл финальные функциональные испытания  (рус.). N+1 (2 марта 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
119. NASA’s James Webb Space Telescope Completes Final Functional Tests to Prepare for Launch (англ.). NASA (1 марта 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
120. NASA’s Webb Telescope Packs Its Sunshield for a Million Mile Trip (англ.). NASA (7 апреля 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
121. «Джеймс Уэбб» провёл финальный тест развёртывания главного зеркала  (рус.). N+1 (13 мая 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
122. Webb’s Golden Mirror Wings Open One Last Time on Earth (англ.). NASA (11 мая 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 4 октября 2021 года.
123. «Джеймс Уэбб» признали готовым к запуску в космос  (рус.). N+1 (3 июля 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
124. Webb passes key launch clearance review (англ.). ESA (1 июля 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
125. «Джеймс Уэбб» завершил испытания и готов к отправке на космодром  (рус.). N+1 (27 августа 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
126. NASA’s James Webb Space Telescope Has Completed Testing (англ.). NASA (25 августа 2021). Дата обращения: 28 августа 2021. Архивировано 28 августа 2021 года.
127. Татьяна Нечет. Телескоп «Джеймс Уэбб» преодолел 32 % пути: следить за его полётом можно онлайн  (рус.). ITC.ua (28 декабря 2021). Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 29 декабря 2021 года.
128. Телескоп «Джеймс Уэбб» успешно развернул платформу для натяжения солнечного экрана  (рус.). 3DNews Daily Digital Digest. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 31 декабря 2021 года.
129. Телескоп «Джеймс Уэбб» успешно развернул антенну для передачи данных на Землю  (рус.). 3DNews Daily Digital Digest. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 29 декабря 2021 года.
130. Развёртывание солнцезащитного экрана на телескопе «Джеймс Уэбб» завершается  (рус.). 3DNews Daily Digital Digest. Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 2 января 2022 года.
131. Новейший телескоп «Джеймс Уэбб» успешно раскрыл тепловой щит  (рус.). РИА Новости (4 января 2022). Дата обращения: 8 января 2022. Архивировано 7 января 2022 года.
132. Александр Войтюк. Телескоп «Джеймс Уэбб» успешно развернул главное зеркало  (рус.). nplus1.ru. Дата обращения: 24 апреля 2022. Архивировано 10 января 2022 года.
133. Александр Войтюк. Телескоп «Джеймс Уэбб» вышел на орбиту вокруг второй точки Лагранжа  (рус.). nplus1.ru. Дата обращения: 25 января 2022. Архивировано 24 января 2022 года.
134. Photons Incoming: Webb Team Begins Aligning the Telescope — James Webb Space Telescope (англ.). blogs.nasa.gov. Дата обращения: 24 апреля 2022. Архивировано 22 апреля 2022 года.
135. Gerelle Dodson. NASA to Discuss Progress as Webb Telescope’s Mirrors Align (англ.). NASA (14 марта 2022). Дата обращения: 24 апреля 2022. Архивировано 26 апреля 2022 года.
136. Webb Telescope’s Coldest Instrument Reaches Operating Temperature (англ.). NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). Дата обращения: 24 апреля 2022. Архивировано 22 апреля 2022 года.
137. Телескоп НАСА «Уэбб» завершил фокусировку и готов к вводу в эксплуатацию приборов  (рус.). Дата обращения: 3 мая 2022. Архивировано 3 мая 2022 года.
138. Figure S1: Overall RE expression change per patient  (неопр.). dx.doi.org. Дата обращения: 4 августа 2022.
139. Garner, Rob (2022-07-11). "NASA's Webb Delivers Deepest Infrared Image of Universe Yet". NASA. Архивировано 12 июля 2022. Дата обращения: 12 июля 2022.
140. Overbye, Dennis; Chang, Kenneth; Tankersley, Jim (2022-07-11). "Biden and NASA Share First Webb Space Telescope Image — From the White House on Monday, humanity got its first glimpse of what the observatory in space has been seeing: a cluster of early galaxies". The New York Times. Архивировано 12 июля 2022. Дата обращения: 12 июля 2022.
141. https://twitter.com/NASA/status/1546290906046816256?s=20&t=XQLf6s1HiGOLerxFwCZJWQ Архивная копия от 11 июля 2022 на Wayback Machine
142. Timmer, John NASA names first five targets for Webb images (англ.). Ars Technica (8 июля 2022). Дата обращения: 8 июля 2022. Архивировано 8 июля 2022 года.
143. Garner, Rob NASA Shares List of Cosmic Targets for Webb Telescope’s 1st Images (англ.). NASA (8 июля 2022). Дата обращения: 8 июля 2022. Архивировано 8 июля 2022 года.
144. Near Infrared Camera (NIRCam) (англ.). НАСА. Дата обращения: 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
145. Near Infrared Camera (англ.). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (21 октября 2013). Дата обращения: 18 апреля 2014. Архивировано из оригинала 21 марта 2013 года.
146. Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) (англ.) (недоступная ссылка — история). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (январь 2014). Дата обращения: 18 апреля 2014.
147. Microshutters (англ.). НАСА. Дата обращения: 17 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
148. Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) (англ.). НАСА. Дата обращения: 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
149. Mid Infrared Instrument (англ.) (недоступная ссылка — история).
150. Mid-Infrared Instrument (MIRI) (англ.). NASA. Дата обращения: 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
151. JWST Mid Infrared Instrument — JWST User Documentation (англ.) (недоступная ссылка — история). jwstcf.stsci.edu. Дата обращения: 13 января 2022.
152. Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS) (англ.). NASA. Дата обращения: 16 марта 2013. Архивировано 21 марта 2013 года.
153. FGS — Fine Guidance Sensor (англ.). James Webb Space Telescope. Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (1 марта 2013). Дата обращения: 18 апреля 2014. Архивировано из оригинала 21 марта 2013 года.
154. "Древнее тепло. Почему «Джеймс Уэбб» — это не просто красивые картинки". Радио Свобода. 2022-07-17. Архивировано 17 июля 2022. Дата обращения: 17 июля 2022.
155. Алексей Понятов «Уэбб»: получены первые снимки Архивная копия от 3 августа 2022 на Wayback Machine // Наука и жизнь, 2022, № 8. — с. 20 — 25
156. Телескоп Джеймса Уэбба обнаружил воду на планете WASP-96b  (неопр.). Дата обращения: 12 июля 2022. Архивировано 12 июля 2022 года.
157. Сразу после Большого взрыва. Видео с супертелескопа
158. Р. И. А. Новости. «Джеймс Уэбб» впервые обнаружил двуокись углерода вне Солнечной системы  (рус.). РИА Новости (25 августа 2022). Дата обращения: 2 сентября 2022. Архивировано 2 сентября 2022 года.
159. «Джеймс Уэбб» впервые получил снимки планеты за пределами Солнечной системы  (неопр.). РИА Новости (1 сентября 2022). Дата обращения: 1 сентября 2022. Архивировано 1 сентября 2022 года.
160. Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил тысячи новых звезд  (рус.). Рамблер/новости. Дата обращения: 8 сентября 2022. Архивировано 8 сентября 2022 года.
161. Daniel Clery. 2022 Breakthrough of the Year, Golden eye  (неопр.). Science (15 декабря 2022). Архивировано 16 декабря 2022 года.
162. James Webb Space Telescope hailed as the greatest science breakthrough of 2022 (англ.). space.com (15 декабря 2022). Дата обращения: 16 декабря 2022. Архивировано 15 декабря 2022 года.
163. Эксперты назвали важнейшие научные достижения 2022 года - Вселенная "Джеймса Уэбба" Архивная копия от 9 января 2023 на Wayback Machine // РГ, 27.12.2022
164. Alexandra Witze. How JWST revolutionized astronomy in 2022 (англ.). Nature (16 декабря 2022). Дата обращения: 16 декабря 2022. Архивировано 16 декабря 2022 года.
165. Opinion | Why future generations will be glad we spent $10 billion on a fancy telescope (англ.). NBC News (18 июля 2022). Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 20 сентября 2023 года.
166. James Webb Discovery - James Webb Space Telescope controversy: Is it Worth the Cost?  (рус.) www.jameswebbdiscovery.com. Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 19 октября 2023 года.
167. Study: Astronomers risk misinterpreting planetary signals in JWST data (англ.). MIT News | Massachusetts Institute of Technology (15 сентября 2022). Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 30 сентября 2023 года.
168. How the James Webb Space Telescope broke the universe (англ.). MIT Technology Review. Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 20 сентября 2023 года.

Ссылки

• webb.nasa.gov (англ.)
  esawebb.org (англ.)
  webbtelescope.org (англ.) — официальный сайт космического телескопа «Джеймс Уэбб».
• Николай Никитин. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба  (рус.). www.sci-lib.com (5 июня 2010). — по материалам еженедельника AW&ST^[англ.]. — «Webb Telescope To View Early Universe». Дата обращения: 12 июля 2022.
• John C. Mather. От Большого взрыва — к Космическому телескопу имени Джеймса Уэбба и новым Нобелевским премиям. From the Big Bang to the James Webb Space Telescope and new Nobel prizes (англ.). www.elementy.ru (27 октября 2009). — лекция, прочитанная Джоном Мазером в 2009 году при поддержке фонда «Династия». Дата обращения: 12 июля 2022.
• Телескоп «Джеймс Уэбб»
• Александр Войтюк. Запуск «Джеймса Уэбба» отложили на четыре дня из-за проблем с адаптером полезной нагрузки  (рус.). nplus1.ru. Дата обращения: 23 ноября 2021.
• Хронологический список открытий телескопа Джеймса Уэбба
•  Прямая трансляция запуска // NASA Live.